電路印制板設(shè)計原則和抗干擾措施

1、印制電路板設(shè)計原則和抗干擾措施印制電路板 (PCB是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支撐件. 它提供電路元件和器件之間 的電氣連接。 隨著電于技術(shù)的飛速發(fā)展, PGB 的密度越來越高。 PCB 設(shè)計的好壞對抗干擾能 力影響很大.因此,在進行 PCB 設(shè)計時.必須遵守 PCB 設(shè)計的一般原則,并應(yīng)符合抗干擾 設(shè)計的要求。PCB 設(shè)計的一般原則要使電子電路獲得最佳性能,元器件的布且及導(dǎo)線的布設(shè)是很重要的。為了設(shè)計質(zhì)量 好、造價低的 PCB .應(yīng)遵循以下一般原則:1. 布局首先,要考慮 PCB 尺寸大小。 PCB 尺寸過大時,印制線條長,阻抗增加,抗噪聲能力 下降,成本也增加;過小,則散熱不好,且鄰近線條

2、易受干擾。在確定 PCB 尺寸后.再確 定特殊元件的位置。最后,根據(jù)電路的功能單元,對電路的全部元器件進行布局。在確定特殊元件的位置時要遵守以下原則:(1盡可能縮短高頻元器件之間的連線,設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干 擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近,輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠離。(2某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差, 應(yīng)加大它們之間的距離, 以免放電引 出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。(3重量超過 15g 的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量 多的元器件,不宜裝在印制板上,而應(yīng)裝在整機的機箱底板上,且應(yīng)考慮散熱問題。熱敏

3、元件應(yīng)遠離發(fā)熱元件。(4對于電位器、 可調(diào)電感線圈、 可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機 的結(jié)構(gòu)要求。若是機內(nèi)調(diào)節(jié),應(yīng)放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方;若是機外調(diào)節(jié),其位置 要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應(yīng)。(5應(yīng)留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。根據(jù)電路的功能單元.對電路的全部元器件進行布局時,要符合以下原則:(1按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置, 使布局便于信號流通, 并使信號盡 可能保持一致的方向。(2以每個功能電路的核心元件為中心,圍繞它來進行布局。元器件應(yīng)均勻、 整齊、 緊湊地排列在 PCB 上.盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。(3在高頻下工作的電路

4、, 要考慮元器件之間的分布參數(shù)。 一般電路應(yīng)盡可能使元器件 平行排列。這樣,不但美觀.而且裝焊容易.易于批量生產(chǎn)。(4位于電路板邊緣的元器件,離電路板邊緣一般不小于 2mm 。電路板的最佳形狀為矩 形。長寬比為 3:2成 4:3。電路板面尺寸大于 200x150mm 時.應(yīng)考慮電路板所受的機械 強度。2.布線布線的原則如下:(1輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最好加線間地線,以免發(fā)生反饋藕合。(2印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強度和流過它們的電流值 決定。當(dāng)銅箔厚度為 0.05mm、寬度為 1 15mm 時.通過 2A的電流,溫度不會高于 3, 因此. 導(dǎo)線寬度為 1.

5、5mm 可滿足要求。 對于集成電路, 尤其是數(shù)字電路, 通常選 0.020.3mm導(dǎo)線寬度。當(dāng)然,只要允許,還是盡可能用寬線.尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距 主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于集成電路,尤其是數(shù)字電路,只 要工藝允許,可使間距小至 58mm。(3印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形, 而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。 此外, 盡量避免使用大面積銅箔,否則.長時間受熱時,易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大 面積銅箔時, 最好用柵格狀. 這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。3. 焊盤焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑

6、 D 一般不小 于 (d+1.2mm,其中 d 為引線孔徑。對高密度的數(shù)字電路,焊盤最小直徑可取 (d+1.0mm。PCB 及電路抗干擾措施印制電路板的抗干擾設(shè)計與具體電路有著密切的關(guān)系,這里僅就 PCB 抗干擾設(shè)計的幾 項常用措施做一些說明。1. 電源線設(shè)計根據(jù)印制線路板電流的大小,盡量加租電源線寬度,減少環(huán)路電阻。同時、使電源線、 地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致,這樣有助于增強抗噪聲能力。2.地線設(shè)計地線設(shè)計的原則是:(1數(shù)字地與模擬地分開。 若線路板上既有邏輯電路又有線性電路, 應(yīng)使它們盡量分開。 低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點并聯(lián)接地,實際布線有困難時可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高 頻電路宜采

7、用多點串聯(lián)接地,地線應(yīng)短而租,高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。 (2接地線應(yīng)盡量加粗。 若接地線用很紉的線條, 則接地電位隨電流的變化而變化,使 抗噪性能降低。 因此應(yīng)將接地線加粗,使它能通過三倍于印制板上的允許電流。 如有可能, 接地線應(yīng)在 23mm以上。(3接地線構(gòu)成閉環(huán)路。 只由數(shù)字電路組成的印制板, 其接地電路布成團環(huán)路大多能提 高抗噪聲能力。3. 退藕電容配置PCB 設(shè)計的常規(guī)做法之一是在印制板的各個關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙?。退藕電容的一般配置原則是:(1電源輸入端跨接 10 100uf的電解電容器。如有可能,接 100uF 以上的更好。(2原則上每個集成電路芯片都應(yīng)布置一個 0.01pF 的瓷片電容, 如遇印制板空隙不夠, 可每 48個芯片布置一個 1 10pF的但電容。(3對于抗噪能力弱、關(guān)斷時電源變化大的器件,如 RAM、 ROM 存儲器件,應(yīng)在芯片的 電源線和地線之間直接接入退藕電容。(4電容引線不能太長,尤其