protelPCB布線經(jīng)典必看教學文稿

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。protelPCB布線經(jīng)典必看-PROTEl99布線經(jīng)典必看HYPERLINKjavascript:;PCB布板一些簡易常用規(guī)則及去耦電容的擺放問題分類：HYPERLINK/space.php?uid=20672257&do=blog&frmd=0&classid=102052&view=me硬件調(diào)試關注一些簡單入門的東西，主要介紹一些PCB中一些建議規(guī)則1.我們要注意貼片器件（電阻電容）與芯片和其余器件的最小距離芯片：一般我們定義分立器件和IC芯片的距離0.50.7mm，特殊的地方可能因為夾具配置的不

2、同而改變2.對于分立直插的器件一般的電阻如果為分立直插的比貼片的距離略大一般在13mm之間。注意保持足夠的間距（因為加工的麻煩，所以直插的基本不會用）3.對于IC的去耦電容的擺放每個IC的電源端口附近都需要擺放去耦電容，且位置盡可能靠近IC的電源口，當一個芯片有多個電源口的時候，每個口都要布置去耦電容。4.在邊沿附近的分立器件由于一般都是用拼板來做PCB，因此在邊沿附近的器件需要符合兩個條件，第一就是與切割方向平行（使器件的應力均勻），第二就是在一定距離之內(nèi)不能布置器件（防止板子切割的時候損壞元器件）5.如果相鄰的焊盤需要相連，首先確認在外面進行連接，防止連成一團造成橋接，同時注意此時的銅線的

3、寬度。6.焊盤如果在鋪通區(qū)域內(nèi)需要考慮熱焊盤（必須能夠承載足夠的電流），如果引線比直插器件的焊盤小的話需要加淚滴（角度小于45度），同樣適用于直插連接器的引腳。7.元件焊盤兩邊的引線寬度要一致，如果時間焊盤和電極大小有差距，要注意是否會出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，最后要注意保留未使用引腳的焊盤，并且正確接地或者接電源。8.注意通孔最好不要打在焊盤上。9.另外就是要注意的是引線不能和板邊過近，也不允許在板邊鋪銅（包括定位孔附近區(qū)域）10.大電容：首先要考慮電容的環(huán)境溫度是否符合要求，其次要使電容盡可能的遠離發(fā)熱區(qū)域就最后一點補充一個慘劇，就是我們采用貼片的電容，且布置在靠近熱源的地方，在工作中由于抖動和附近

4、較熱的情況，導致工作時電容的焊點粘著力不夠，導致電容脫落的慘劇發(fā)生，大家務必慎重！PCB布板時去耦電容的擺放問題相信剛畢業(yè)的大學生，剛進單位犯錯誤是在所難免的，可能每個人都會有一個老師去帶，如果你遇到了一個認真并且對你負責的老師帶你，那我恭喜你，你的運氣很好，因為一開始他對你的嚴格往往會使你受益終身。當然被別人批評永遠是我們不愿意聽到的，如果你既不想被老師批評，又想自己今后進步的很快，唯一的路徑就是努力學習了。前面說了一些自己經(jīng)歷的感受，下面我們開始說正題了。相信對做硬件的工程師，畢業(yè)開始進公司時，在設計PCB時，老工程師都會對他說，PCB走線不要走直角，走線一定要短，電容一定要就近擺放等等。

5、但是一開始我們可能都不了解為什么這樣做，就憑他們的幾句經(jīng)驗對我們來說是遠遠不夠的哦，當然如果你沒有注意這些細節(jié)問題，今后又犯了，可能又會被他們罵，“都說了多少遍了電容一定要就近擺放，放遠了起不到效果等等”，往往經(jīng)驗告訴我們其實那些老工程師也是只有一部分人才真正掌握其中的奧妙，我們一開始不會也不用難過，多看看資料很快就能掌握的。直到被罵好幾次后我們回去找相關資料，為什么設計PCB電容要就近擺放呢，等看了資料后就能了解一些，可是網(wǎng)上的資料很雜散，很少能找到一個很全方面講解的。工作兩年后，我看到了相關人士講的相關文章。下面這篇文章是我轉載于博士的一片關于電容去耦半徑的講解，相信你看了之后可以很牛x的

6、回答和避免類似問題的發(fā)生。老師問：為什么去耦電容就近擺放呢？學生答：因為它有有效半徑哦，放的遠了失效的。電容去耦的一個重要問題是電容的去耦半徑。大多數(shù)資料中都會提到電容擺放要盡量靠近芯片，多數(shù)資料都是從減小回路電感的角度來談這個擺放距離問題。確實，減小電感是一個重要原因，但是還有一個重要的原因大多數(shù)資料都沒有提及，那就是電容去耦半徑問題。如果電容擺放離芯片過遠，超出了它的去耦半徑，電容將失去它的去耦的作用。理解去耦半徑最好的辦法就是考察噪聲源和電容補償電流之間的相位關系。當芯片對電流的需求發(fā)生變化時，會在電源平面的一個很小的局部區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生電壓擾動，電容要補償這一電流（或電壓），就必須先感知到這

7、個電壓擾動。信號在介質(zhì)中傳播需要一定的時間，因此從發(fā)生局部電壓擾動到電容感知到這一擾動之間有一個時間延遲。同樣，電容的補償電流到達擾動區(qū)也需要一個延遲。因此必然造成噪聲源和電容補償電流之間的相位上的不一致。特定的電容，對與它自諧振頻率相同的噪聲補償效果最好，我們以這個頻率來衡量這種相位關系。設自諧振頻率為f，對應波長為HYPERLINK/link.php?url=%2Fuploads%2F090413%2F1_233626_1.gift_blank，補償電流表達式可寫為：其中，A是電流幅度，R為需要補償?shù)膮^(qū)域到電容的距離，C為信號傳播速度。當擾動區(qū)到電容的距離達到時，補償電流的相位為，和噪聲源

8、相位剛好差180度，即完全反相。此時補償電流不再起作用，去耦作用失效，補償?shù)哪芰繜o法及時送達。為了能有效傳遞補償能量，應使噪聲源和補償電流的相位差盡可能的小，最好是同相位的。距離越近，相位差越小，補償能量傳遞越多，如果距離為0，則補償能量百分之百傳遞到擾動區(qū)。這就要求噪聲源距離電容盡可能的近，要遠小于。實際應用中，這一距離最好控制在之間，這是一個經(jīng)驗數(shù)據(jù)。例如：0.001uF陶瓷電容，如果安裝到電路板上后總的寄生電感為1.6nH，那么其安裝后的諧振頻率為125.8MHz，諧振周期為7.95ps。假設信號在電路板上的傳播速度為166ps/inch，則波長為47.9英寸。電容去耦半徑為47.9/5

9、0=0.958英寸，大約等于2.4厘米。本例中的電容只能對它周圍2.4厘米范圍內(nèi)的電源噪聲進行補償，即它的去耦半徑2.4厘米。不同的電容，諧振頻率不同，去耦半徑也不同。對于大電容，因為其諧振頻率很低，對應的波長非常長，因而去耦半徑很大，這也是為什么我們不太關注大電容在電路板上放置位置的原因。對于小電容，因去耦半徑很小，應盡可能的靠近需要去耦的芯片，這正是大多數(shù)資料上都會反復強調(diào)的，小電容要盡可能近的靠近芯片放置。HYPERLINKjavascript:;4層板走線和6層板走線和數(shù)字地與模擬地的處理分類：HYPERLINK/space.php?uid=20672257&do=blog&frmd=

10、0&classid=102052&view=me硬件調(diào)試/space.php?uid=20564848&do=blog&id=742011.4層板,上下2層1,4用來鋪放元器件和走線，中間的2層2,3分別為地和電源,這樣2和3之間因為是GND和VCC,所以近似認為高阻,這樣可以阻隔1和4層板面上器件之間的相互干擾,一般每2個信號層之間都要用電源或地交叉將信號層隔開,luther.gliethttp比如：層1器件,層2地,層3信號走線,層4電源,層5信號走線,層6地,層7信號走線,層8地,所以最后4層板的順序就是第1層：器件層(頂層最好不要走線,只用于放器件)luther.gliethttp第2

11、層：地第3層：電源第4層：器件層+走線或者單純走線在電源和地層不能走線,否則就破壞了參考層的整體性，會導致電磁干擾問題和信號完整性問題2.6層板如果一定要走4層信號線的話，肯定有兩個信號層相鄰?？梢圆捎媚闵厦娴牡鼘臃绞?，也可以采用：Signal1、GND、Signal2、VCC、Signal3、Signal4，這樣，Signal2可以走一些要求較高的信號線，如高速數(shù)據(jù)和時鐘等。3.6層板的布局為：第1層：器件層(頂層最好不要走線,只用于放器件)luther.gliethttp第2層：地第3層：電源第4層：信號走線第5層：地第6層：器件層+走線或者單純走線或者第1層：器件層(頂層最好不要走線,只

12、用于放器件)luther.gliethttp第2層：地第3層：信號走線第4層：電源第5層：地第6層：器件層+走線或者單純走線或者第1層：器件層(頂層最好不要走線,只用于放器件)luther.gliethttp第2層：電源第3層：地第4層：信號走線第5層：地第6層：器件層+走線或者單純走線看到一塊xinlix的14層板子，格局是這樣的1.top2.電源3.地4.信號15.信號26.地7.信號38.信號49.地10.信號511.信號612.地13.信號714.信號84.模擬地和數(shù)字地在布線上的處理模擬地和數(shù)字地之間使用磁珠連接磁珠就是0ohm電阻luther.gliethttp5.對于頻率比較高的

13、信號線,應該盡量保證他們線長度等長,這樣避免出現(xiàn)信號延遲HYPERLINKjavascript:;protelPCB布線精華文章HYPERLINK/space.php?uid=20672257&do=tag標簽:HYPERLINK/space.php?uid=20672257&do=tag&id=151741產(chǎn)品設計HYPERLINK/space.php?uid=20672257&do=tag&id=151896隔離HYPERLINK/space.php?uid=20672257&do=tag&id=151897工作量HYPERLINK/space.php?uid=20672257&do=ta

14、g&id=151898colorHYPERLINK/space.php?uid=20672257&do=tag&id=151899style分類：HYPERLINK/space.php?uid=20672257&do=blog&frmd=0&classid=102052&view=me硬件調(diào)試在PCB設計中，布線是完成產(chǎn)品設計的重要步驟，可以說前面的準備工作都是為它而做的，在整個PCB中，以布線的設計過程限定最高，技巧最細、工作量最大。PCB布線有單面布線、雙面布線及多層布線。布線的方式也有兩種：自動布線及交互式布線，在自動布線之前，可以用交互式預先對要求比較嚴格的線進行布線，輸入端與輸出端的

15、邊線應避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合。自動布線的布通率，依賴于良好的布局，布線規(guī)則可以預先設定，包括走線的彎曲次數(shù)、導通孔的數(shù)目、步進的數(shù)目等。一般先進行探索式布經(jīng)線，快速地把短線連通，然后進行迷宮式布線，先把要布的連線進行全局的布線路徑優(yōu)化，它可以根據(jù)需要斷開已布的線。并試著重新再布線，以改進總體效果。對目前高密度的PCB設計已感覺到貫通孔不太適應了，它浪費了許多寶貴的布線通道，為解決這一矛盾，出現(xiàn)了盲孔和埋孔技術，它不僅完成了導通孔的作用，還省出許多布線通道使布線過程完成得更加方便，更加流暢，更為完善，PCB板的設計過程是

16、一個復雜而又簡單的過程，要想很好地掌握它，還需廣大電子工程設計人員去自已體會，才能得到其中的真諦。1電源、地線的處理既使在整個PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產(chǎn)品的性能下降，有時甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對電、地線的布線要認真對待，把電、地線所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。對每個從事電子產(chǎn)品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產(chǎn)生的原因，現(xiàn)只對降低式抑制噪音作以表述：（1）、眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。（2）、盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線電源線信號線，通常信號線寬為：0.2

17、0.3mm,最經(jīng)細寬度可達0.050.07mm,電源線為1.22.5mm對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路,即構成一個地網(wǎng)來使用(模擬電路的地不能這樣使用)（3）、用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?；蚴亲龀啥鄬影?，電源，地線各占用一層。2數(shù)字電路與模擬電路的共地處理現(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路（數(shù)字或模擬電路），而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾。數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線來說，整人PCB對外界只有一

18、個結點，所以必須在PCB內(nèi)部進行處理數(shù)、模共地的問題，而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。數(shù)字地與模擬地有一點短接，請注意，只有一個連接點。也有在PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設計來決定。3信號線布在電（地）層上在多層印制板布線時，由于在信號線層沒有布完的線剩下已經(jīng)不多，再多加層數(shù)就會造成浪費也會給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應增加了，為解決這個矛盾，可以考慮在電（地）層上進行布線。首先應考慮用電源層，其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。4大面積導體中連接腿的處理在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對連接腿的處理需

19、要進行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤與銅面滿接為好，但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：焊接需要大功率加熱器。容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤，稱之為熱隔離（heatshield）俗稱熱焊盤（Thermal），這樣，可使在焊接時因截面過分散熱而產(chǎn)生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電（地）層腿的處理相同。5布線中網(wǎng)絡系統(tǒng)的作用在許多CAD系統(tǒng)中，布線是依據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)決定的。網(wǎng)格過密，通路雖然有所增加，但步進太小，圖場的數(shù)據(jù)量過大，這必然對設備的存貯空間有更高的要求，同時也對象計算機類電子產(chǎn)品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無效的，如被元件腿的焊盤占用的

20、或被安裝孔、定們孔所占用的等。網(wǎng)格過疏，通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個疏密合理的網(wǎng)格系統(tǒng)來支持布線的進行。標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),所以網(wǎng)格系統(tǒng)的基礎一般就定為0.1英寸(2.54mm)或小于0.1英寸的整倍數(shù)，如：0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。分頁6設計規(guī)則檢查（DRC）布線設計完成后，需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規(guī)則，同時也需確認所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求，一般檢查有如下幾個方面：（1）、線與線，線與元件焊盤，線與貫通孔，元件焊盤與貫通孔，貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，是否滿足生產(chǎn)要求。（2）、電源線和地線

21、的寬度是否合適，電源與地線之間是否緊耦合（低的波阻抗）？在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。（3）、對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施，如長度最短，加保護線，輸入線及輸出線被明顯地分開。（4）、模擬電路和數(shù)字電路部分，是否有各自獨立的地線。（5）后加在PCB中的圖形（如圖標、注標）是否會造成信號短路。（6）對一些不理想的線形進行修改。（7）、在PCB上是否加有工藝線？阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質(zhì)量。（8）、多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。下面的問題，屬于網(wǎng)友經(jīng)常提問的?，F(xiàn)在把問題和解答整理

22、出來。A.常用軟件的下載問題B.Protel常見操作問題C.Protel中常用元件的封裝D.由SCH生成PCB時提示出錯(Protel)E.電容，二極管，三極管，有源晶振等器件的極性F.不同邏輯電平的接口G.電阻，電容值的識別A.常用軟件的下載問題：B.Protel常見操作問題:如何將原理圖中的電路粘貼到Word中tools-preferences-GraphicalEditing,取消AddTemplatetoClipboard,然后復制如何切換mil和mm單位菜單View-ToggleUnit，或者按Q鍵取消備份及DDB文件減肥：File菜單左邊一個向下的灰色箭頭preference-cr

23、eatebackupfilesdesignutilities-performcompactafterclosing如何把SCH，PCB輸出到PDF格式安裝AcrobatDistiller打印機，在acrobat5.0以上版本中帶的。然后在Protel里的打印選項里，選擇打印機acrobatDistiller即可。如何設置和更改Protel的DRC(DesignRulesCheck）菜單Design-rules。只針對常用的規(guī)則進行講解：*ClearanceConstraint:不同兩個網(wǎng)絡的間距，一般設置12mil，加工都不會出問題*RoutingViaStyle:設置過孔參數(shù)，具體含義在屬性

24、里有圖。一般holesize比導線寬8mil以上，diameter比holesize大10mil以上*WidthConstraint:導線寬度設置，建議10milC.Protel中常用元件的封裝以下元件在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb,MiscellaneousDevices.ddb(以上是schlib)Advpcb.ddb,Transistors.ddb,GeneralIC.ddb(以上是PCBlib)等庫文件中，可以使用通配符“*”進行查找。另外，希望大家把自己做的封裝傳到ftp上共享，這樣可以節(jié)省時間。分頁直插表貼電阻，小電感axial0.3/axial0

25、.40805/0603等小電容RAD0.1/RAD0.20805/0603等電解電容(RB.2/.4)1210/1812/2220等小功率三極管TO-92A/BSOT-23大功率三極管(三端穩(wěn)壓)T0-220小功率二極管DIODE-0.4自己做雙列ICDIPxxSO-xxxx代表引腳數(shù)有源晶振DIP14(保留四個頂點,去掉中間10個焊盤)四方型IC大部分需要自己用向?qū)М?尺寸參照datasheet接插件SIPxx/IDCxx,DB9/DB25(注意male/female的區(qū)別)等電位器，開關，繼電器等買好了元件，量好尺寸自己畫提醒:*使用封裝時最好少用水平/垂直翻轉功能*自己建好的元件庫或者PCB，一定要1:1的打印出來，和實際比較，以確保無誤*有條件的話，盡量先買好器件，再定封裝，可以節(jié)