PCB科技 - 印製電路板設計原理與抗干擾

印刷電路板是電子產品中電路元件和器件的支撐. 它提供電路元件和設備之間的電力連接. 隨著電子技術的飛速發展, PGB的密度越來越高. 質量 PCB設計 對抗干擾能力有很大影響. 因此, 執行時 PCB設計. 一般原則 PCB設計 必須遵守, 並且必須滿足抗干擾設計的要求.

PCB設計的一般原則是獲得電子電路的最佳效能，元件的佈局和導線的佈局非常重要。 為了設計出高品質、低成本的印刷電路板。 應遵循以下一般原則：

1. 首先佈局, 考慮一下 PCB尺寸. 當 PCB尺寸 太大了, 列印的線條會很長, 阻抗將新增, 抗雜訊能力會降低, 成本會新增； 如果 PCB尺寸 太小了, 散熱不好, 相鄰線路容易受到干擾. 在確定 PCB尺寸. 然後確定特殊部件的位置. 最後, 根據電路的功能單元, 電路的所有部件都已佈置好.

（1）儘量縮短高頻元件之間的接線，並儘量減少其分佈參數和相互電磁干擾。 易受干擾的部件不應彼此靠得太近，輸入和輸出部件應盡可能遠離。

（2）某些部件或導線之間可能存在高電位差。 應新增它們之間的距離，以避免放電引起的意外短路。 高壓部件應盡可能佈置在調試過程中手不易觸及的地方。

（3）重量超過15g的部件應用支架固定，然後焊接。 那些體積大、重量重且產生大量熱量的部件不應安裝在印刷電路板上，而應安裝在整個機器的底盤底板上，並應考慮散熱問題。 熱部件應遠離加熱部件。

（4）對於電位器、可調電感器、可變電容器、微動開關等可調部件的佈局，應考慮整個機器的結構要求。 如果在機器內部進行調整，則應將其放置在便於調整的印刷電路板上； 如果在機器外部進行調整，其位置應與底盤面板上調整旋鈕的位置相匹配。

（5）應保留印製板定位孔和固定支架佔用的位置。 根據電路的功能單元。 在佈置電路的所有部件時，必須滿足以下原則：

1）根據電路流程安排各功能電路單元的位置，使佈局便於訊號流通，訊號盡可能保持在同一方向。

2）以每個功能電路的核心部件為中心，圍繞其進行佈局。 元件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上。 儘量減少和縮短部件之間的導線和連接。

3）對於高頻工作的電路，必須考慮元件之間的分佈參數。 通常，電路應盡可能並聯佈置。 這樣，它不僅美麗。 並且易於安裝和焊接。 易於批量生產。

4）位於電路板邊緣的部件與電路板邊緣的距離通常不小於2mm。 電路板的最佳形狀為矩形。 縱橫比為3:2到4:3。 當電路板尺寸大於200x150mm時。 應考慮電路板的機械強度。

2、接線接線原則如下；

（1）用於輸入和輸出端子的導線應儘量避免相互平行。 最好在導線之間添加地線，以避免迴響耦合。

（2）印刷導線的最小寬度主要由導線和絕緣基板之間的粘附强度以及流經它們的電流值决定。 當銅箔厚度為0.05mm，寬度為1～15mm時。 囙此，當電流為2A時，溫度不會高於3℃。 1.5mm的導線寬度可以滿足要求。 對於集成電路，尤其是數位電路，通常選擇0.02～0.3mm的線寬。 當然，盡可能長，使用盡可能寬的線。 尤其是電源線和地線。 導線的最小間距主要由最壞情况下的絕緣電阻和導線之間的擊穿電壓决定。 對於集成電路，尤其是數位電路，只要工藝允許，間距可以小到5-8mm。

（3）印刷導體的角通常是弧形的，直角或角度會影響高頻電路中的電力效能。 此外，儘量避免使用大面積銅箔，否則銅箔在長時間加熱時容易膨脹和脫落。 當必須使用大面積銅箔時，最好使用網格形狀。 這有助於消除銅箔和基板之間的粘合劑加熱產生的揮發性氣體。

3、墊的中心孔略大於裝置引線的直徑。 如果焊盤太大，很容易形成假焊料。 襯墊的外徑D通常不小於（D+1.2）mm，其中D是引線直徑。 對於高密度數位電路，焊盤的最小直徑可以是（d+1.0）mm。 PCB與電路抗干擾措施印製電路板的抗干擾設計與具體電路密切相關。 這裡只解釋了PCB抗干擾設計的幾種常見措施。

（1）電源線的設計基於印刷電路板的電流，嘗試新增電源線的寬度以减少回路電阻。 同時，使電源線和地線的方向與資料傳輸的方向一致，這有助於增强抗雜訊能力。

（2）地塊設計的地面設計原則為：

1）數位接地與類比接地分離。 如果PCB電路板上同時存在邏輯電路和線性電路，則應盡可能將它們分開。 低頻電路的接地應盡可能在單點並聯接地。 當實際接線困難時，可以將其部分串聯，然後並聯接地。 高頻電路應多點串聯接地，接地線應短接並租用，高頻元件周圍應盡可能使用網格狀大面積接地箔。

2）接地線應盡可能厚。 如果地線使用非常緊密的線路，則接地電位會隨著電流的變化而變化，這會降低抗雜訊效能。 囙此，地線應加厚，使其能够通過印製板上3倍於允許電流的電流。 如有可能，接地線應為2～3mm或更大。

3）地線形成閉環。 僅由數位電路組成的印刷電路板PCB，其接地電路排列成一組回路，可以在很大程度上提高抗雜訊能力。

（3）用於去耦電容器配寘的PCB設計的傳統方法之一是在印製板的每個關鍵部件上配寘適當的去耦電容器。 去耦電容器的一般配寘原則是：

1）在電源輸入端連接一個10～100uf的電解電容器。 如果可能，最好連接到100uF或更高。

2）原則上，每個集成電路晶片應配備0.01pF陶瓷電容器。 如果印製板的間隙不够，可以為每4-8個晶片配寘1-10pF電容器。

3）對於抗雜訊能力弱且關閉時電源變化大的設備，如RAM和ROM儲存設備，應在晶片的電源線和地線之間直接連接去耦電容器。

4) Capacitor leads cannot be too long, 特別是高頻 PCB旁路電容器. 此外, 您還應注意以下兩點：

當接觸印刷電路板PCB時，接觸器、繼電器、按鈕等元件。 當操作它們時，會產生較大的火花放電，必須使用圖中所示的RC電路來吸收放電電流。 一般來說，R為1～2K，C為2.2～47UF。

CMOS的輸入阻抗非常高，容易感應，囙此在使用時，未使用的端子必須接地或連接到正電源。