PCB绘制技巧

PCB技巧1.信号完整性（SignalIntegrity）：就是指电路系统中信号的质量,如果在要求的时间内,信号能不失真地从源端传送到接收端,我们就称该信号是完整的。2.传输线（TransmissionLine）：由两个具有一定长度的导体组成回路的连接线,我们称之为传输线,有时也被称为延迟线。3.集总电路（Lumpedcircuit）：在一般的电路分析中,电路的所有参数,如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上,各个元件上,各点之间的信号是瞬间传递的,这种理想化的电路模型称为集总电路。4.分布式系统(DistributedSystem)：实际的电路情况是各种参数分布于电路所在空间的各处,当这种分散性造成的信号延迟时间与信号本身的变化时间相比已不能忽略的时侯,整个信号通道是带有电阻、电容、电感的复杂网络,这就是一个典型的分布参数系统。5.上升/下降时间（Rise/FallTime）：信号从低电平跳变为高电平所需要的时间,通常是量度上升/下降沿在10%-90%电压幅值之间的持续时间,记为Tr。6.截止频率（KneeFrequency）：这是表征数字电路中集中了大部分能量的频率范围（0.5/Tr）,记为Fknee,一般认为超过这个频率的能量对数字信号的传输没有任何影响。7.特征阻抗（CharacteristicImpedance）：交流信号在传输线上传播中的每一步遇到不变的瞬间阻抗就被称为特征阻抗,也称为浪涌阻抗,记为Z0。可以通过传输线上输入电压对输入电流的比率值(V/I)来表示。8.传输延迟（Propagationdelay）：指信号在传输线上的传播延时,与线长和信号传播速度有关,记为tPD。9.微带线（Micro-Strip）：指只有一边存在参考平面的传输线。10.带状线（Strip-Line）：指两边都有参考平面的传输线。11.趋肤效应（Skineffect）：指当信号频率提高时,流动电荷会渐渐向传输线的边缘靠近,甚至中间将没有电流通过。与此类似的还有集束效应,现象是电流密集区域集中在导体的内侧。12.反射（Reflection）：指由于阻抗不匹配而造成的信号能量的不完全吸收,发射的程度可以有反射系数ρ表示。13.过冲/下冲（Overshoot/undershoot）：过冲就是指接收信号的第一个峰值或谷值超过设定电压——对于上升沿是指第一个峰值超过最高电压;对于下降沿是指第一个谷值超过最低电压,而下冲就是指第二个谷值或峰值。14.振荡：在一个时钟周期中,反复的出现过冲和下冲,我们就称之为振荡。振荡根据表现形式可分为振铃（Ringing）和环绕振荡,振铃为欠阻尼振荡,而环绕振荡为过阻尼振荡。匹配（Termination）：指为了消除反射而通过添加电阻或电容器件来达到阻抗一致的效果。因为通常采用在源端或终端,所以也称为端接。15.串扰：串扰是指当信号在传输线上传播时,因电磁耦合对相邻的传输线产生的不期望的电压噪声干扰,这种干扰是由于传输线之间的互感和互容引起的。信号回流（Returncurrent）：指伴随信号传播的返回电流。16.自屏蔽（Selfshielding）：信号在传输线上传播时,靠大电容耦合抑制电场,靠小电感耦合抑制磁场来维持低电抗的方法称为自屏蔽。17.前向串扰（ForwardCrosstalk）：指干扰源对牺牲源的接收端产生的第一次干扰,也称为远端干扰(Far-endcrosstalk)。18.后向串扰（ForwardCrosstalk）：指干扰源对牺牲源的发送端产生的第一次干扰,也称为近端干扰(Near-endcrosstalk)。19.屏蔽效率（SE）：是对屏蔽的适用性进行评估的一个参数,单位为分贝。吸收损耗：吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩的时候能量损耗的数量。20.反射损耗：反射损耗是指由于屏蔽的内部反射导致的能量损耗的数量,他随着波阻和屏蔽阻抗的比率而变化。21.校正因子：表示屏蔽效率下降的情况的参数,由于屏蔽物吸收效率不高,其内部的再反射会使穿过屏蔽层另一面的能量增加,所以校正因子是个负数,而且只使用于薄屏蔽罩中存在多个反射的情况分析。22.差模EMI：传输线上电流从驱动端流到接收端的时候和它回流之间耦合产生的EMI,就叫做差模EMI。23.共模EMI：当两条或者多条传输线以相同的相位和方向从驱动端输出到接收端的时候,就会产生共模辐射,既共模EMI。24.发射带宽：即最高频率发射带宽,当数字集成电路从逻辑高低之间转换的时候,输出端产生的方波信号频率并不是导致EMI的唯一成分。该方波中包含频率范围更宽广的正弦谐波分量,这些正弦谐波分量是工程师所关心的EMI频率成分,而最高的EMI频率也称为EMI的发射带宽。25.电磁环境：存在于给定场所的所有电磁现象的总和。26.电磁骚扰：任何能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或者无生命物质产生损害作用的电磁现象。27.电磁干扰：电磁骚扰引起设备、传输通道和系统性能的下降。28.电磁兼容性：设备或者系统在电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。29.系统内干扰：系统中出现由本系统内部电磁骚扰引起的电磁干扰。30.系统间干扰：有其他系统产生的电磁干扰对一个系统造成的电磁干扰。31.静电放电：具有不同静电电位的物体相互接近或者接触时候而引起的电荷转移。建立时间（SetupTime）：建立时间就是接收器件需要数据提前于时钟沿稳定存在于输入端的时间。32.保持时间（HoldTime）：为了成功的锁存一个信号到接收端,器件必须要求数据信号在被时钟沿触发后继续保持一段时间,以确保数据被正确的操作。这个最小的时间就是我们说的保持时间。33.飞行时间（FlightTime）：指信号从驱动端传输到接收端,并达到一定的电平之间的延时,和传输延迟和上升时间有关。34.Tco：是指器件的输入时钟边缘触发有效到输出信号有效的时间差,这是信号在器件内部的所有延迟总和,一般包括逻辑延迟和缓冲延迟。缓冲延迟（bufferdelay）：指信号经过缓冲器达到有效的电压输出所需要的时间35.时钟抖动（Jitter）：时钟抖动是指时钟触发沿的随机误差,通常可以用两个或多个时钟周期之间的差值来量度,这个误差是由时钟发生器内部产生的,和后期布线没有关系。36.时钟偏移（Skew）：是指由同样的时钟产生的多个子时钟信号之间的延时差异。假时钟:假时钟是指时钟越过阈值(threshold)无意识地改变了状态(有时在VIL或VIH之间)。通常由于过分的下冲(undershoot)或串扰(crosstalk)引起。37.电源完整性(PowerIntegrity)：指电路系统中的电源和地的质量。38.同步开关噪声（SimultaneousSwitchNoise）：指当器件处于开关状态,产生瞬间变化的电流（di/dt）,在经过回流途径上存在的电感时,形成交流压降,从而引起噪声,简称SSN。也称为Δi噪声。39.地弹（GroundBounce）：指由于封装电感而引起地平面的波动,造成芯片地和系统地不一致的现象。同样,如果是由于封装电感引起的芯片和系统电源差异,就称为电源反弹（PowerBounce）。1.按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm内不得贴装元、器件，螺钉等安装孔周围3.5mm（对于M2.5）、4mm（对于M3）内不得贴装元器件。3.卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路。4.元器件的外侧距板边的距离为5mm。5.贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm。6.金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm。7.发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布8.电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔。9.其它元器件的布置所有IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向出现两个方向时，两个方向互相垂直。10、板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于8mil(或0.2mm)。11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过。12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致。13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil；cpu入出线不应低于10mil（或8mil）；线间距不低于10mil3、正常过孔不低于30mil4、双列直插：焊盘60mil，孔径40mil1/4W电阻：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘62mil，孔径42mil无极电容：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘50mil，孔径28mil5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线印制电路板(PCB)在电子产品中，起到支撑电路元件和器件的作用，它同时还提供电路元件和器件之间的电气连接。其实，PCB的设计，远非排列、固定元器件，连通元器件引脚这样简单，PCB设计的好坏对产品的抗干扰能力影响很大，甚至对今后产品的性能起决定性的作用。随着电于技术的飞速发展，元器件和产品的外型尺寸都越来越小，工作频率越来越高，使得PCB上元器件的密度大幅提高，增加了PCB设计、加工的难度。因此，PCB设计始终是电子产品开发设计中最重要的内容之一。一、布局与布线是ＰＣＢ设计中的两个最重要内容所谓布局就是把电路图上所有的元器件都合理地安排到有限面积的PCB上。最关键的问题是：开关、按钮、旋钮等操作件，以及结构件（以下简称“特殊元件”）等，必须被安排在指定的位置上；其他元器件的位置安排，必须同时兼顾到布线的布通率和电气性能的最优化，以及今后的生产工艺和造价等多方面因素。这种“兼顾”往往是对设计师的水平和经验的挑战。布线就是在布局之后，通过设计铜铂的走线图，按照原理图连通所有的走线。显然，布局的合理程度直接影响布线的成功率，往往在布线过程中还需要对布局作适当的调整。布线设计可以采用双层走线和单层走线，对于极其复杂的设计也可以考虑采用多层布线方案，但为了降低产品的造价，一般应尽量采用单层布线方案。对于个别无法布通的走线，可以采用标准间距短跳线或长跳线（软线）连通。二、ＰＣＢ设计的一般原则1.ＰＣＢ尺寸大小和形状的确定首先根据产品的机械结构确定。当空间位置较富余时，应尽量选择小面积的ＰＣＢ。因为面积太大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加，但还要充分考虑到元器件的散热和邻近走线易受干扰等因素。2.布局·特殊元件的布局原则①尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。②某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。③重量超过１５ｇ的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。④对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。⑤应留出PCB定位孔及固定支架所占用的位置。·普通元器件的布局原则①按照电路的流程安排各个电路单