我. PCB設計 步驟
通常,設計電路板的最基本過程可分為3個主要步驟。 (1). 電路原理圖設計電路原理圖主要由PROTEL099原理圖設計系統(高級原理圖)設計和繪製。
在這個過程中,我們應該充分利用PROTEL99提供的各種原理圖繪製工具和各種編輯功能來實現我們的目標,即獲得正確、精美的電路原理圖。
(2). 生成網表網表是電路原理圖設計(SCH)和印刷電路板設計(PCB)之間的橋樑。 PCB是電路板的自動化靈魂。
網表可以從電路原理圖中獲得,也可以從印刷電路板中選取。
(3). 印刷電路板設計
印刷電路板設計主要針對PROTEL99 PCB的另一個重要部分。 在這個過程中,我們使用PROTEL99提供的强大功能來實現電路板的佈局並完成困難的任務。
二 繪製簡單的電路圖2.1原理圖設計過程
可以按照以下步驟進行方案設計。 (1)設計圖紙尺寸為Protel 99/Schematic,首先,我們必須構思出一個好的零件圖紙並設計出一個好的圖紙尺寸。
繪圖尺寸基於電路圖的尺寸和複雜性。 設定適當的圖形尺寸是設計原理圖的第一步。
(2)設定Protel 99/原理圖設計環境設定Protel 99/原理圖設計環境,包括設定晶格大小和類型、光標類型等,大多數參數也可以使用系統預設值。
(3)根據電路圖的需要,用戶旋轉零件,删除零件庫中的零件並將其放置在圖紙上,放置零件序號,然後封裝零件以定義和設定工件。
(4)使用Protel 99/Schematic提供的各種工具進行原理圖佈線。 圖中的元件通過具有電力意義的導線和符號連接,形成完整的示意圖。
(5)調整電路。 初步繪製電路圖,以便進一步調整和修改,使原理圖更加美觀。
(6)報告輸出通過Protel 99/Schematic提供的各種報告工具生成各種報告,其中最重要的是網表,它通過網表準備後續的電路板設計。
(7) File saving and printing output The last step is to save the file and print it out. The design principles of the microcontroller control board should follow the following principles: (1) In the PCB組件 佈局, 相關部件應盡可能靠近. 例如, 時鐘產生器, 晶體振盪器, CPU時鐘輸入都容易產生雜訊, 應該放得更近. 靠近他們.
對於容易產生雜訊的設備、小電流電路、大電流電路開關電路等,請遠離單片邏輯控制電路和存儲電路(ROM、RAM),如果可能,可以將這些電路製作成另一塊電路板,有利於抗干擾,提高電路工作的可靠性。 (2)盡可能在關鍵部件中安裝去耦電容器,如ROM、RAM和其他晶片。 事實上,印刷電路板佈線、引脚佈線和佈線等可能包含較大的電感效應。 大電感器可能會在VCC線路上造成嚴重的開關雜訊尖峰。 防止VCC線路上出現開關雜訊峰值的唯一方法是在VCC和電源之間放置一個0.1uF的電子去耦電容器。 如果在電路板上使用表面貼裝元件,可以將其固定在VCC引脚上,並使用直接連接到元件的晶片電容器。 由於電容器的靜電損耗低(ESL)和高頻阻抗,以及電容器溫度和時間的中等穩定性,囙此最好使用陶瓷電容器。 儘量不要使用鉭電容器,因為它們在高頻下具有更高的阻抗。
放置去耦電容器時,請注意以下幾點:
在印刷電路板的功率輸入端,電解電容器連接到約100uF,如果體積允許更大的電容,則效果更好。
原則上,需要在每個IC晶片旁邊放置一個0.01uF陶瓷電容器。 如果電路板上的間隙太小而無法放置,則可以在每10個晶片周圍放置1~10個鉭電容器。
對於抗干擾能力弱的元件,電流在關斷期間變化很大。 對於RAM和ROM等存儲組件,去耦電容器應連接在電源線(VCC)和地線之間。 電容器的引線不宜過長,尤其是高頻旁路電容器不能充電。 (3)在單片機控制系統中,有多種類型的地線、系統、遮罩、邏輯、類比等,地線佈置是否合理將决定電路板的抗干擾能力。
在設計地線和拾取位置時,應考慮以下問題:邏輯和類比單獨接線,不能組合,並且它們各自的地線連接到相應的電源接地。 在設計中,類比地線應盡可能厚,引線端的接地面積應盡可能新增。
一般來說,對於類比信號的輸入和輸出,最好通過光耦將電路與單片機隔離。
在設計邏輯電路的印刷電路版時,地線應形成閉環格式,以提高電路的抗干擾能力。 接地線應盡可能厚。 如果接地線很薄,接地電阻將很大,這將導致接地電位隨電流變化,導致信號電平不穩定,並降低電路的抗干擾能力。
當 PCB佈線 空間允許, 為了確保主接地線的寬度至少為2~3mm, 部件針腳上的接地線應約為1.5毫米. 注意選擇取車地點. 當電路板上的訊號頻率低於1MHz時, 因為接線和部件之間的電磁影響很小, 而接地電路形成的回路對干擾的影響較大, 有必要使用接地點,使其不會形成回路. 當電路板上的訊號頻率高於10MHz時, 由於佈線的明顯電感效應,接地阻抗變得非常大. 此時, 接地電路的形成不再是一個主要問題.
囙此,應使用多點接地以最小化接地阻抗。
除電流大小外,電源線的佈局應盡可能寬。 佈線時也應使用電源線,導線的方向和佈線中的數據線。 最後,使用地線連接電路板底部,無需接線。 這些方法有助於加强電路,數據線的寬度應盡可能寬,以减少阻抗。
數據線的寬度至少不小於0.3mm(12mil),如果使用0.46~0.5mm(18mil~20mil)更為理想。 由於電路板的穿孔將產生10pF電容效應,這將對高頻電路造成太多干擾,囙此在佈線時,應儘量減少孔的數量。 在任何其他情况下,過多的孔也會降低電路板的機械強度。