第一篇：教學(xué)課題PCB設(shè)計(jì)

教學(xué)課題：?jiǎn)蚊姘逶O(shè)計(jì)

教學(xué)目的和要求：掌握單面板板層設(shè)計(jì)，尺寸注明方法。教學(xué)重點(diǎn)：?jiǎn)蚊姘逶O(shè)計(jì)

教學(xué)難點(diǎn)：層的概念 教學(xué)課時(shí)：2課時(shí)

教學(xué)方法：多媒體演示，講解 教學(xué)過程：

一、多媒體教學(xué)演示：?jiǎn)蚊姘逶O(shè)計(jì)方法。

二、操作練習(xí)

練習(xí)1 使用File/New菜單定義一塊尺寸為寬為100mm，長(zhǎng)為200mm的雙面電路板，要求在禁止層和機(jī)械層畫出電路板板框，在機(jī)械層標(biāo)注尺寸。提示：

建立電路板文件：首先建立設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，然后執(zhí)行File/New菜單，在彈出的窗口中選擇PCB Document圖標(biāo)。

更換測(cè)量單位：執(zhí)行菜單View/Toggle Units將英制單位轉(zhuǎn)換成公制單位。畫坐標(biāo)原點(diǎn)：執(zhí)行菜單Edit/Origin/Set，在屏幕中設(shè)置原點(diǎn)。

畫布線范圍：用鼠標(biāo)單擊電路板設(shè)計(jì)環(huán)境底部的機(jī)械層（Mechanical 1）標(biāo)簽，然后使用畫線工具或菜單（Place/Line）以設(shè)置的原點(diǎn)為左下角，在屏幕畫一個(gè)寬100mm、長(zhǎng)200mm的框。

畫板框：用鼠標(biāo)單擊電路板設(shè)計(jì)環(huán)境底部的禁止層（KeepOut Layer）標(biāo)簽，然后使用畫線工具或菜單（Place/Line）在機(jī)械層中的框中畫一個(gè)與邊框距離為1mm的框。標(biāo)注尺寸：將當(dāng)前層轉(zhuǎn)換成機(jī)械層，使用尺寸放置工具，放置尺寸線和尺寸。

練習(xí)2 定義一塊寬為500mil，長(zhǎng)為1000mil的單層電路板，要求在禁止層和機(jī)械層畫出板框，在機(jī)械層標(biāo)注尺寸。

提示：建立電路板文件和畫板框的方法與練習(xí)1相同。

建立單層板：執(zhí)行菜單Design/Layer Stack Manager，在彈出窗口的左下角單擊Menu按鈕，在彈出的菜單選擇Example Layer Stack/Single Layer。這時(shí)電路板頂層變成元件面（Component Side），而底層變?yōu)楹附用妫⊿older Side）。

三、教師巡回檢查指導(dǎo)

四、小結(jié) 教學(xué)課題：調(diào)用封裝元件庫

（一）教學(xué)目的和要求：掌握單面板板層設(shè)計(jì)，調(diào)用封裝元件庫方法 教學(xué)重點(diǎn)：向?qū)гO(shè)計(jì)單面板，封裝元件庫 教學(xué)難點(diǎn)：封裝的表示方法 教學(xué)課時(shí)：2課時(shí)

教學(xué)方法：多媒體演示，講解 教學(xué)過程：

一、多媒體教學(xué)演示：?jiǎn)蚊姘逶O(shè)計(jì)方法。

練習(xí)1 使用電路板向?qū)梢粋€(gè)具有電源和地線層的2個(gè)信號(hào)層電路板，尺寸為寬200mm，長(zhǎng)為500mm，大部分插針元件和少量表面貼裝元件，要求單面安裝元件。提示：

建立電路板文件：首先建立設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，然后執(zhí)行File/New菜單，在彈出窗口中的Wizards 頁面中選擇Printed Circuited Board Wizard圖標(biāo)，然后按照如下步驟：

（1）向?qū)У?步：在Units區(qū)域，選擇Metric，在選擇框中選擇Custom Made Board。（2）向?qū)У?步：在Custom Board Detail區(qū)域中，Width輸入框輸入200mm，Height輸入框輸入500mm，將Dimension Layer中選擇Mechanical Layer 1，同時(shí)去掉Title Block and Scale、Legend String、Corner Cut Off和Inner Cut Off前選擇 框中的對(duì)勾。

（3）向?qū)У?步：觀察電路板尺寸和形狀是否正確。

（4）向?qū)У?步：在Layer Stack區(qū)域，選擇Two Layer-Plated Through Hole，在Power/Ground Plane設(shè)置區(qū)域選擇Two。

（5）向?qū)У?步：選擇過孔形式為Thruhole Vias Only。

（6）向?qū)У?步：選擇大部分元件為插針元件（Through-Hole Component），選擇焊盤間走單根銅膜線（One Track）。

（7）向?qū)У?步，選擇最小線寬、過孔尺寸和銅對(duì)象間最小間距，取缺省值。練習(xí)2 調(diào)入Miscellaneous.lib封裝庫，并從中選擇電阻封裝（AXIAL-0.3）、二極管封裝（Diode-0.4）、連接器封裝（Power-4和Sip-4）、電容封裝（RAD-0.1 和RB.2/.4）、可變電阻封裝（VR-1）和石英晶體封裝（XTAL-1），把這些封裝放置到電路板圖上。

提示：首先在電路板管理器使用Add/Remove按鈕調(diào)入元件封裝庫Miscellaneous.lib，然后選擇元件，再用Place按鈕將封裝放置到電路板圖上。請(qǐng)見Pcb1.pcb。

練習(xí)3 調(diào)入General IC.lib封裝庫，并從中選擇集成電路封裝（DIP-

8、DIP-14和DIP-40），把這些封裝放置到電路板圖上。提示：方法同上。

三、教師巡回檢查指導(dǎo)

四、小結(jié)

教學(xué)課題：PCB印制導(dǎo)線走線

教學(xué)目的和要求：掌握印制導(dǎo)線走線 教學(xué)重點(diǎn)：印制導(dǎo)線走線 教學(xué)難點(diǎn)：封裝的表示方法 教學(xué)課時(shí)：2課時(shí)

教學(xué)方法：多媒體演示，講解 教學(xué)過程：

復(fù)習(xí)：調(diào)入PCB Footprint.lib封裝庫，并從中選擇三極管封裝（TO-

46、TO-92和TO-220），并把它們放置到電路板圖上。見電路板圖PCB1.PCB（請(qǐng)放大）

一、多媒體教學(xué)演示：掌握印制導(dǎo)線走線

二、操作練習(xí)

練習(xí)

1、定義一塊雙面板，尺寸為500mil X 1000mil，在電路板上放置封裝DIP-8和DIP-14，在電路板頂層畫銅膜線連接DIP-8的1腳 和DIP-14的15腳。

提示：定義電路板方法同練習(xí)1，放置元件的方法同練習(xí)4。

畫銅膜線：使用放置工具箱中的畫銅膜線工具或菜單（Place/Interactive Routing）畫線，注意使用Shift+空格鍵更換走線方式。見電路板圖PCB1.PCB，請(qǐng)放大圖。

練習(xí)

2、在練習(xí)7的基礎(chǔ)之上，首先畫一根連接DIP-8封裝3腳的連線，然后更換板層，將該線連接到DIP-14封裝的8腳，觀察過孔在連線中的作用。提示：使用小建盤上的星號(hào)鍵在頂層和底層之間切換。見圖PCB1.PCB，請(qǐng)放大圖。

練習(xí)

3、練習(xí)在電路板上放置：

（1）圓形焊盤，注要求焊盤的孔為1mm，焊盤的外直徑為3mm。（2）方形焊盤，要求焊盤孔為0.5mm，焊盤尺寸為2mm X 3mm。提示：用工具箱中的焊盤放置工具或用菜單（Place/Pad）放置焊盤，然后在焊盤屬性對(duì)話框中修改焊盤形狀和尺寸。見電路板圖PCB1.PCB。

三、教師巡回檢查指導(dǎo)

四、小結(jié)

教學(xué)課題：PCB印制導(dǎo)線走線

教學(xué)目的和要求：掌握印制導(dǎo)線走線 教學(xué)重點(diǎn)：印制導(dǎo)線走線 教學(xué)難點(diǎn)：封裝的表示方法 教學(xué)課時(shí)：2課時(shí)

教學(xué)方法：多媒體演示，講解 教學(xué)過程：

一、多媒體教學(xué)演示：掌握印制導(dǎo)線走線

二、操作練習(xí)

練習(xí)

1、練習(xí)在電路板上放置銅膜線，注意將銅模線的寬度修改為1mm。注意觀察修改屬性和放置銅膜線的次序。（在放置前修改銅膜線寬度后，以后放置的銅膜線就都具有該寬度。若放置銅膜線到電路板圖上之后再修改它的寬度，則只有該線段的寬度發(fā)生變化，除非使用屬性全局修改功能）。

提示：用工具箱中的銅膜線放置工具或使用菜單（Place/Interactive Routing）放置銅膜線。見圖PCB1.PCB。設(shè)置最大最小線寬：

在PCB設(shè)計(jì)環(huán)境中，選擇Design/Rules菜單，再選擇Routing頁面，在規(guī)則選擇下拉列表框（Rule Classes)中選擇Width Constraint規(guī)則，然后單擊窗口底部的Properties按鈕，將該規(guī)則的Maximum Width設(shè)置為3mm。只有這樣設(shè)置，才能按照需要在0.1---3mm之間修改線寬。

練習(xí)

2、練習(xí)在電路板上放置過孔，注意修改過孔的尺寸，外徑為80mil，內(nèi)徑為50mil。提示：用工具箱中的過孔放置工具或用菜單（Place/Via）放置過孔，然后在過孔屬性對(duì)話框中修改過孔的尺寸。

練習(xí)

3、練習(xí)在電路板上放置填充，面積為200mil X 300mil。

提示：用工具箱中填充放置工具或使用菜單（Place/Fill）放置填充，放置時(shí)注意尺寸。

見電路板圖PCB1.PCB。

三、教師巡回檢查指導(dǎo)

四、小結(jié)

第二篇：PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

--[PCB]PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

[PCB]PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)布局:總體思想：在符合產(chǎn)品電氣以及機(jī)械結(jié)構(gòu)要求的基礎(chǔ)上考慮整體美觀，在一個(gè)PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序。1．印制板尺寸必須與加工圖紙尺寸相符，符合PCB制造工藝要求，放置MARK點(diǎn)。2．元件在二維、三維空間上有無沖突？3．元件布局是否疏密有序，排列整齊？是否全部布完？4．需經(jīng)常更換的元件能否方便的更換？插件板插入設(shè)備是否方便？ 5．熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否有適當(dāng)?shù)木嚯x？6．調(diào)整可調(diào)元件是否方便？7．在需要散熱的地方，裝了散熱器沒有？空氣流是否通暢？布局:總體思想：在符合產(chǎn)品電氣以及機(jī)械結(jié)構(gòu)要求的基礎(chǔ)上考慮整體美觀，在一個(gè)PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序。1．印制板尺寸必須與加工圖紙尺寸相符，符合PCB制造工藝要求，放置MARK點(diǎn)。2．元件在二維、三維空間上有無沖突？3．元件布局是否疏密有序，排列整齊？是否全部布完？4．需經(jīng)常更換的元件能否方便的更換？插件板插入設(shè)備是否方便？ 5．熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否有適當(dāng)?shù)木嚯x？6．調(diào)整可調(diào)元件是否方便？7．在需要散熱的地方，裝了散熱器沒有？空氣流是否通暢？8．信號(hào)流程是否順暢且互連最短？9．插頭、插座等與機(jī)械設(shè)計(jì)是否矛盾？10．蜂鳴器遠(yuǎn)離柱形電感，避免干擾聲音失真。11．速度較快的器件如SRAM要盡量的離CPU近。12．由相同電源供電的器件盡量放在一起。布線：

1．走線要有合理的走向：如輸入/輸出，交流/直流，強(qiáng)/弱信號(hào)，高頻/低頻，高壓/低壓等...，它們的走向應(yīng)該是呈線形的(或分離)，不得相互交融。其目的是防止相互干擾。最好的走向是按直線，但一般不易實(shí)現(xiàn)，避免環(huán)形走線。對(duì)于是直流，小信號(hào)，低電壓PCB設(shè)計(jì)的要求可以低些。輸入端與輸出端的邊，以免產(chǎn)生反射干擾線應(yīng)避免相鄰平行。必要時(shí)應(yīng)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。2．選擇好接地點(diǎn)：一般情況下要求共點(diǎn)地，數(shù)字地與模擬地在電源輸入電容處相連。3．合理布置電源濾波/退耦電容：布置這些電容就應(yīng)盡量靠近這些元部件，離得太遠(yuǎn)就沒有作用了。在貼片器件的退耦電容最好在布在板子另一面的器件肚子位置，電源和地要先過電容，再進(jìn)芯片。4．線條有講究：有條件做寬的線決不做細(xì)；高壓及高頻線應(yīng)園滑，不得有尖銳的倒角，拐彎也不得采用直角，一般采用135度角。地線應(yīng)盡量寬，最好使用大面積敷銅，這對(duì)接地點(diǎn)問題有相當(dāng)大的改善。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少過線孔，減少并行的線條密度。5．盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線＞電源線＞信號(hào)線。6．?dāng)?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(gòu)成的。因此在布線時(shí)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(qiáng)，對(duì)信號(hào)線來說，高頻的信號(hào)線盡可能遠(yuǎn)離敏感的模擬電路器件，對(duì)地線來說，整人PCB對(duì)外界只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)，所以必須在PCB內(nèi)部進(jìn)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(shí)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(diǎn)短接。7．信號(hào)線布在電（地）層上在多層印制板布線時(shí)，由于在信號(hào)線層沒有布完的線剩下已經(jīng)不多，再多加層數(shù)就會(huì)造成浪費(fèi)也會(huì)給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應(yīng)增加了，為解決這個(gè)矛盾，可以考慮在電（地）層上進(jìn)行布線。首先應(yīng)考慮用電源層，其次才是地層。因?yàn)樽詈檬潜Ａ舻貙拥耐暾浴?．關(guān)鍵信號(hào)的處理，關(guān)鍵信號(hào)如時(shí)鐘線應(yīng)該進(jìn)行包地處理，避免產(chǎn)生干擾，同時(shí)在晶振器件邊做一個(gè)焊點(diǎn)使晶振外殼接地。9．設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）

布線設(shè)計(jì)完成后，需認(rèn)真檢查布線設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)者所制定的規(guī)則，同時(shí)也需確認(rèn)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(gè)方面：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。

電源線和地線的寬度是否合適，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。

對(duì)于關(guān)鍵的信號(hào)線是否采取了最佳措施，如長(zhǎng)度最短，加保護(hù)線，輸入線及輸出線被明顯地分開。

模擬電路和數(shù)字電路部分，是否有各自獨(dú)立的地線。

后加在PCB中的圖形（如圖標(biāo)、注標(biāo)）是否會(huì)造成信號(hào)短路。

對(duì)一些不理想的線形進(jìn)行修改。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(biāo)志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質(zhì)量。

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。10．關(guān)于EMC方面：a．盡可能選用信號(hào)斜率較慢的器件，以降低信號(hào)所產(chǎn)生的高頻成分。b．注意高頻器件擺放的位置，不要太靠近對(duì)外的連接器。c．注意高速信號(hào)的阻抗匹配，走線層及其回流電流路徑，以減少高頻的反射與輻射。d.在各器件的電源管腳放置足夠與適當(dāng)?shù)娜ヱ詈想娙菀跃徍碗娫磳雍偷貙由系脑肼暋Ｌ貏e注意電容的頻率響應(yīng)與溫度的特性是否符合設(shè)計(jì)所需。e電源層比地層內(nèi)縮20H，H為電源層與地層之間的距離。11．GERBER輸出檢查檢查輸出的GERBER文件是否按層疊順序要求輸出，在CAM350里查看每一層數(shù)據(jù)以及DRILL表，同時(shí)注意特殊孔如方孔的輸出。

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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。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PCB的密度越來越高。PCB設(shè)計(jì)的好壞對(duì)抗干擾能力影響很大。實(shí)踐證明，即使電路原理圖設(shè)計(jì)正確，印制電路板設(shè)計(jì)不當(dāng)，也會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)生不利影響。例如，如果印制板兩條細(xì)平行線靠得很近，則會(huì)形成信號(hào)波形的延遲，在傳輸線的終端形成反射噪聲。因此，在設(shè)計(jì)印制電路板的時(shí)候，應(yīng)注意采用正確的方法，遵守PCB設(shè)計(jì)的一般原則，并應(yīng)符合抗干擾設(shè)計(jì)的要求。

一、PCB設(shè)計(jì)的一般原則要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布局及導(dǎo)線的布設(shè)是很重要的。為了設(shè)計(jì)質(zhì)量好、造價(jià)低的PCB，應(yīng)遵循以下的一般性原則：1.布局首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時(shí)，印制線條長(zhǎng)，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(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。在確定特殊元件的位置時(shí)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(yuǎn)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(shí)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(jī)的機(jī)箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。（4）對(duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便調(diào)節(jié)的地方；若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。（5）應(yīng)留出印制板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(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí)，要符合以下原則：（1）按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號(hào)流通，并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。（2）以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進(jìn)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，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(zhǎng)寬雙為3:2或4:3。電路板面尺寸大于200×150mm時(shí)，應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)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）印制板導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.5mm、寬度為1～15mm時(shí)，通過2A的電流，溫度不會(huì)高于3℃。因此，導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.02～0.3mm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(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距小于5～8mil。（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(huì)影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(shí)，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D一般不小于（d+1.2）mm，其中d為引線孔徑。對(duì)高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。

二、PCB及電路抗干擾措施印制電路板的抗干擾設(shè)計(jì)與具體電路有著密切的關(guān)系，這里僅就PCB抗干擾設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)常用措施做一些說明。1.電源線設(shè)計(jì)根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同時(shí)，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(qiáng)抗噪聲能力。2.地線設(shè)計(jì)在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和屏蔽正確結(jié)合起來使用，可解決大部分干擾問題。電子產(chǎn)品中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機(jī)殼地（屏蔽地）、數(shù)字地（邏輯地）和模擬地等。在地線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）正確選擇單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地在低頻電路中，信號(hào)的工作頻率小于1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地的方式。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10MHz時(shí)，地線阻抗變得很大，此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)采用就近多點(diǎn)接地。當(dāng)工作頻率在1～10MHz時(shí)，如果采用一點(diǎn)接地，其地線長(zhǎng)度不應(yīng)超過波長(zhǎng)的1/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。（2）數(shù)字地與模擬地分開。電路板上既有高速邏輯電路，又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開，而兩者的地線不要相混，分別與電源端地線相連。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線有困難時(shí)可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。要盡量加大線性電路的接地面積。（3）接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線用很細(xì)的線條，則接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子產(chǎn)品的定時(shí)信號(hào)電平不穩(wěn)，抗噪聲性能降低。因此應(yīng)將接地線盡量加粗，使它能通過三倍于印制電路板的允許電流。如有可能，接地線的寬度應(yīng)大于3mm。（4）接地線構(gòu)成閉環(huán)路。設(shè)計(jì)只由數(shù)字電路組成的印制電路板的地線系統(tǒng)時(shí)，將接地線做成閉路可以明顯地提高抗噪聲能力。其原因在于：印制電路板上有很多集成電路元件，尤其遇有耗電多的元件時(shí)，因受接地線粗細(xì)的限制，會(huì)在地線上產(chǎn)生較大的電位差，引起抗噪能力下降，若將接地線構(gòu)成環(huán)路，則會(huì)縮小電位差值，提高電子設(shè)備的抗噪聲能力。3.退藕電容配置PCB設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印制板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙荨Ｍ伺弘娙莸囊话闩渲迷瓌t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(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一個(gè)0.01pF的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每4～8個(gè)芯片布置一個(gè)1～10pF的鉭電容。（3）對(duì)于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的器件，如RAM、ROM存儲(chǔ)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(zhǎng)，尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外，還應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：（1）在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí)，操作它們時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花放電，必須采用RC電路來吸收放電電流。一般R取1～2K，C取2.2～47uF。（2）CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時(shí)對(duì)不用端要接地或接正電源。

三、PowerPCB簡(jiǎn)介PowerPCB是美國(guó)Innoveda公司軟件產(chǎn)品。PowerPCB能夠使用戶完成高質(zhì)量的設(shè)計(jì)，生動(dòng)地體現(xiàn)了電子設(shè)計(jì)工業(yè)界各方面的內(nèi)容。其約束驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法可以減少產(chǎn)品完成時(shí)間。你可以對(duì)每一個(gè)信號(hào)定義安全間距、布線規(guī)則以及高速電路的設(shè)計(jì)規(guī)則，并將這些規(guī)劃層次化的應(yīng)用到板上、每一層上、每一類網(wǎng)絡(luò)上、每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上、每一組網(wǎng)絡(luò)上、每一個(gè)管腳對(duì)上，以確保布局布線設(shè)計(jì)的正確性。它包括了豐富多樣的功能，包括簇布局工具、動(dòng)態(tài)布線編輯、動(dòng)態(tài)電性能檢查、自動(dòng)尺寸標(biāo)注和強(qiáng)大的CAM輸出能力。它還有集成第三方軟件工具的能力，如SPECCTRA布線器。

四、PowerPCB使用技巧PowerPCB目前已在我所推廣使用，它的基本使用技術(shù)已有培訓(xùn)教材進(jìn)行了詳細(xì)的講解，而對(duì)于我所廣大電子應(yīng)用工程師來說，其問題在于已經(jīng)熟練掌握了TANGO之類的布線工具之后，如何轉(zhuǎn)到PowerPCB的應(yīng)用上來。所以，本文就此類應(yīng)用和培訓(xùn)教材上沒有講到，而我們應(yīng)用較多的一些技術(shù)技巧作了論述。1.輸入的規(guī)范問題對(duì)于大多數(shù)使用過TANGO的人來說，剛開始使用PowerPCB的時(shí)候，可能會(huì)覺得PowerPCB的限制太多。因?yàn)镻owerPCB對(duì)原理圖輸入和原理圖到PCB的規(guī)則傳輸上是以保證其正確性為前提的。所以，它的原理圖中沒有能夠?qū)⒁桓姎膺B線斷開的功能，也不能隨意將一根電氣連線在某個(gè)位置停止，它要保證每一根電氣連線都要有起始管腳和終止管腳，或是接在軟件提供的連接器上，以供不同頁面間的信息傳輸。這是它防止錯(cuò)誤發(fā)生的一種手段，其實(shí)，也是我們應(yīng)該遵守的一種規(guī)范化的原理圖輸入方式。在PowerPCB設(shè)計(jì)中，凡是與原理圖網(wǎng)表不一致的改動(dòng)都要到ECO方式下進(jìn)行，但它給用戶提供了OLE鏈接，可以將原理圖中的修改傳到PCB中，也可以將PCB中的修改傳回原理圖。這樣，既防止了由于疏忽引起的錯(cuò)誤，又給真正需要進(jìn)行修改提供了方便。但是，要注意的是，進(jìn)入ECO方式時(shí)要選擇“寫ECO文件”選項(xiàng)，而只有退出ECO方式，才會(huì)進(jìn)行寫ECO文件操作。2.電源層和地層的選擇PowerPCB中對(duì)電源層和地層的設(shè)置有兩種選擇，CAM Plane和Split/Mixed。Split/Mixed主要用于多個(gè)電源或地共用一個(gè)層的情況，但只有一個(gè)電源和地時(shí)也可以用。它的主要優(yōu)點(diǎn)是輸出時(shí)的圖和光繪的一致，便于檢查。而CAM Plane用于單個(gè)的電源或地，這種方式是負(fù)片輸出，要注意輸出時(shí)需加上第25層。第25層包含了地電信息，主要指電層的焊盤要比正常的焊盤大20mil左右的安全距離，保證金屬化過孔之后，不會(huì)有信號(hào)與地電相連。這就需要每個(gè)焊盤都包含有第25層的信息。而我們自己建庫時(shí)往往會(huì)忽略這個(gè)問題，造成使用Split/Mixed選項(xiàng)。3.推擠還是不推擠PowerPCB提供了一個(gè)很好用的功能就是自動(dòng)推擠。當(dāng)我們手動(dòng)布線時(shí)，印制板在我們的完全控制之下，打開自動(dòng)推擠的功能，會(huì)感到非常的方便。但是如果在你完成了預(yù)布線之后，要自動(dòng)布線時(shí)，最好將預(yù)布好的線固定住，否則自動(dòng)布線時(shí)，軟件會(huì)認(rèn)為此線段可移動(dòng)，而將你的工作完全推翻，造成不必要的損失。4.定位孔的添加我們的印制板往往需要加一些安裝定位孔，但是對(duì)于PowerPCB來說，這就屬于與原理圖不一樣的器件擺放，需要在ECO方式下進(jìn)行。但如果在最后的檢查中，軟件因此而給出我們?cè)S多的錯(cuò)誤，就不大方便了。這種情況可以將定位孔器件設(shè)為非ECO注冊(cè)的即可。在編輯器件窗口下，選中“編輯電氣特性”按鈕，在該窗口中，選中“普通”項(xiàng)，不選中“ECO注冊(cè)”項(xiàng)。這樣在檢查時(shí)，PowerPCB不會(huì)認(rèn)為這個(gè)器件是需要與網(wǎng)表比較的，不會(huì)出現(xiàn)不該有的錯(cuò)誤。5.添加新的電源封裝由于我們的國(guó)際與美國(guó)軟件公司的標(biāo)準(zhǔn)不太一致，所以我們盡量配備了國(guó)際庫供大家使用。但是電源和地的新符號(hào)，必須在軟件自帶的庫中添加，否則它不會(huì)認(rèn)為你建的符號(hào)是電源。所以當(dāng)我們要建一個(gè)符合國(guó)標(biāo)的電源符號(hào)時(shí)，需要先打開現(xiàn)有的電源符號(hào)組，選擇“編輯電氣連接”按鈕，點(diǎn)按“添加”按鈕，輸入你新建的符號(hào)的名字等信息。然后，再選中“編輯門封裝”按鈕，選中你剛剛建立的符號(hào)名，繪制出你需要的形狀，退出繪圖狀態(tài)，保存。這個(gè)新的符號(hào)就可以在原理圖中調(diào)出了。6.空腳的設(shè)置我們用的器件中，有的管腳本身就是空腳，標(biāo)志為NC。當(dāng)我們建庫的時(shí)候，就要注意，否則標(biāo)志為NC的管腳會(huì)連在一起。這是由于你在建庫時(shí)將NC管腳建在了“SINGAL_PINS“中，而PowerPCB認(rèn)為“SINGAL_PINS”中的管腳是隱含的缺省管腳，是有用的管腳，如VCC和GND。所以，如果的NC管腳，必須將它們從“SINGAL_PINS"中刪除掉，或者說，你根本無需理睬它，不用作任何特殊的定義。7.三極管的管腳對(duì)照三極管的封裝變化很多，當(dāng)自己建三極管的庫時(shí)，我們往往會(huì)發(fā)現(xiàn)原理圖的網(wǎng)表傳到PCB中后，與自己希望的連接不一致。這個(gè)問題主要還是出在建庫上。由于三極管的管腳往往用E，B，C來標(biāo)志，所以在創(chuàng)建自己的三極管庫時(shí)，要在“編輯電氣連接”窗口中選中“包括文字?jǐn)?shù)字管腳”復(fù)選框，這時(shí)，“文字?jǐn)?shù)字管腳”標(biāo)簽被點(diǎn)亮，進(jìn)入該標(biāo)簽，將三極管的相應(yīng)管腳改為字母。這樣，與PCB封裝對(duì)應(yīng)連線時(shí)會(huì)感到比較便于識(shí)別。8.表面貼器件的預(yù)處理現(xiàn)在，由于小型化的需求，表面貼器件得到越來越多的應(yīng)用。在布圖過程中，表面貼器件的處理很重要，尤其是在布多層板的時(shí)候。因?yàn)椋砻尜N器件只在一層上有電氣連接，不象雙列直插器件在板子上的放置是通孔，所以，當(dāng)別的層需要與表面器件相連時(shí)就要從表面貼器件的管腳上拉出一條短線，打孔，再與其它器件連接，這就是所謂的扇入（FAN-IN），扇出（FAN-OUT）操作。如果需要的話，我們應(yīng)該首先對(duì)表面貼器件進(jìn)行扇入，扇出操作，然后再進(jìn)行布線，這是因?yàn)槿绻覀冎皇窃谧詣?dòng)布線的設(shè)置文件中選擇了要作扇入，扇出操作，軟件會(huì)在布線的過程中進(jìn)行這項(xiàng)操作，這時(shí)，拉出的線就會(huì)曲曲折折，而且比較長(zhǎng)。所以，我們可以在布局完成后，先進(jìn)入自動(dòng)布線器，在設(shè)置文件中只選擇扇入，扇出操作，不選擇其它布線選項(xiàng)，這樣從表面貼器件拉出來的線比較短，也比較整齊。9.將板圖加入AUTOCAD有時(shí)我們需要將印制板圖加入到結(jié)構(gòu)圖中，這時(shí)可以通過轉(zhuǎn)換工具將PCB文件轉(zhuǎn)換成AUTOCAD能夠識(shí)別的格式。在PCB繪圖框中，選中“文件”菜單中的“輸出”菜單項(xiàng)，在彈出的文件輸出窗口中將保存類型設(shè)為DXF文件，再保存。你就可以AUTOCAD中打開個(gè)這圖了。當(dāng)然，PADS中有自動(dòng)標(biāo)注功能，可以對(duì)畫好的印制板進(jìn)行尺寸標(biāo)注，自動(dòng)顯示出板框或定位孔的位置。要注意的是，標(biāo)注結(jié)果在Drill-Drawing層要想在其它的輸出圖上加上標(biāo)注，需要在輸出時(shí)，特別加上這一層才行。10.PowerPCB與ViewDraw的接口用ViewDraw的原理圖，可以產(chǎn)生PowerPCB的表，而PowerPCB讀入網(wǎng)表后，一樣可以進(jìn)行自動(dòng)布線等功能，而且，PowerPCB中有鏈接工具，可以與VIEWDRAW的原理圖動(dòng)態(tài)鏈接、修改，保持電氣連接的一致性。但是，由于軟件修改升級(jí)的版本的差別，有時(shí)兩個(gè)軟件對(duì)器件名稱的定義不一致，會(huì)造成網(wǎng)表傳輸錯(cuò)誤。要避免這種錯(cuò)誤的發(fā)生，最好專門建一個(gè)存放ViewDraw與PowerPCB對(duì)應(yīng)器件的庫，當(dāng)然這只是針對(duì)于一部分不匹配的器件來說的。可以用PowerPCB中的拷貝功能，很方便地將已存在的PowerPCB中的其它庫里的元件封裝拷貝到這個(gè)庫中，存成與VIEWDRAW中相對(duì)應(yīng)的名字。11.生成光繪文件以前，我們做印制板時(shí)都是將印制板圖拷在軟盤上，直接給制版廠。這種做法保密性差，而且很煩瑣，需要給制版廠另寫很詳細(xì)的說明文件。現(xiàn)在，我們用PowerPCB直接生產(chǎn)光繪文件給廠家就可以了。從光繪文件的名字上就可以看出這是第幾層的走線，是絲印還是阻焊，十分方便，又安全。轉(zhuǎn)光繪文件步驟：A．在PowerPCB的CAM輸出窗口的DEVICE SETUP中將APERTURE改為999。B．轉(zhuǎn)走線層時(shí)，將文檔類型選為ROUTING，然后在LAYER中選擇板框和你需要放在這一層上的東西。不注意的是，轉(zhuǎn)走線時(shí)要將LINE,TEXT去掉（除非你要在線路上做銅字）。C．轉(zhuǎn)阻焊時(shí)，將文檔類型選為SOLD_MASK，在頂層阻焊中要將過孔選中。D．轉(zhuǎn)絲印時(shí)，將文檔類型選為SILK SCREEN，其余參照步驟B和C。E．轉(zhuǎn)鉆孔數(shù)據(jù)時(shí)，將文檔類型選為NC DRILL，直接轉(zhuǎn)換。注意，轉(zhuǎn)光繪文件時(shí)要先預(yù)覽一下，預(yù)覽中的圖形就是你要的光繪輸出的圖形，所以要看仔細(xì)，以防出錯(cuò)。有了對(duì)印制板設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，如PowerPCB的強(qiáng)大功能，畫復(fù)雜印制板已不是令人煩心的事情了。值得高興的是，我們現(xiàn)在已經(jīng)有了將TANGO的PCB轉(zhuǎn)換成PowerPCB的工具，熟悉TANGO的廣大科技人員可以更加方便的加入到PowerPCB繪圖的行列中來，更加方便快捷地繪制出滿意的印制板。

第三篇：PCB設(shè)計(jì)總結(jié)

設(shè)計(jì)總結(jié)

通過本次設(shè)計(jì)，我體會(huì)到整個(gè)設(shè)計(jì)的流程是從規(guī)則設(shè)置-----元件布局------過孔扇出與布線-----鋪銅的處理-----走線優(yōu)化------驗(yàn)證設(shè)計(jì)----處理絲印與出GERBER。

在該設(shè)計(jì)過程中，我出現(xiàn)了很多問題，現(xiàn)歸納如下：

1，對(duì)布局的思考太死板，沒考慮到對(duì)后面走線的影響。2，走線不夠通順，不能很好的結(jié)合原理圖來走線。3，哪些地方該鋪銅，哪些地方不應(yīng)鋪銅比較模糊。4，軟件設(shè)置不夠熟悉。

由此總結(jié)幾點(diǎn)要點(diǎn)。

一，關(guān)于過孔與鋪銅的總結(jié)：

1，過孔盡量打到柵格點(diǎn)上，且保持對(duì)齊。

2，大電源部分要多打過孔，對(duì)于電感的處理，變壓器的處理要注意。

鋪銅不要超過焊盤下邊緣。

3，銅箔寬度不要太大，5.5~6.5mil,不能小于4.5，不要用整數(shù)、4，銅箔寬度盡量保持一致。

5，電源層大電源銅箔挖出一塊區(qū)域作為小電源銅箔，可以通過設(shè)置其優(yōu)先級(jí)，來達(dá)到鋪銅效果。不同電源銅箔間距一致，一般25mil適宜。倒角一般采用45°。二，關(guān)于走線的總結(jié)：

1，走線不能出現(xiàn)任意角度，一般保持45°角。

2，兩個(gè)串聯(lián)電容中間走線要加粗。走線間距保持3倍線寬較宜。

3，電源引腳對(duì)應(yīng)的耦合電容要直連，保持電源電路通順。

4，對(duì)于FPGA以及數(shù)據(jù)收發(fā)IC的IO口可以通過交換引腳是走線通順。交換時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)口對(duì)應(yīng)關(guān)系。5，模擬電路與數(shù)字電路走線要區(qū)分開，防止干擾產(chǎn)生。對(duì)應(yīng)運(yùn)放電路走線要加粗。6，大電源走線采用星形走線。可通過電源層走線。7，測(cè)試點(diǎn)要連入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。走線保持同組同層。

8，接插件中間盡量不走線。出線保持間距一致，走完的線可以通過鎖定防止誤操作，做到美觀統(tǒng)一。

第四篇：高速PCB設(shè)計(jì)心得

一：前言

隨著PCB系統(tǒng)的向著高密度和高速度的趨勢(shì)不斷的發(fā)展，電源的完整性問題，信號(hào)的完整性問題（SI），以及EMI，EMC的問題越來越突出，嚴(yán)重的影響了系統(tǒng)的性能甚至功能的實(shí)現(xiàn)。所謂高速并沒有確切的定義，當(dāng)然并不單單指時(shí)鐘的速度，還包括數(shù)字系統(tǒng)上升沿及下降沿的跳變的速度，跳變的速度越快，上升和下降的時(shí)間越短，信號(hào)的高次諧波分量越豐富，當(dāng)然就越容易引起SI，EMC，EMI的問題。本文根據(jù)以往的一些經(jīng)驗(yàn)在以下幾個(gè)方面對(duì)高速PCB的設(shè)計(jì)提出一些看法，希望對(duì)各位同事能有所幫助。? 電源在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要性 ? 不同傳輸線路的設(shè)計(jì)規(guī)則 ? 電磁干擾的產(chǎn)生以及避免措施

二：電源的完整性

1． 供電電壓的壓降問題。

隨著芯片工藝的提高，芯片的內(nèi)核電壓及IO電壓越來越小，但功耗還是很大，所以電流有上升的趨勢(shì)。在內(nèi)核及電壓比較高，功耗不是很大的系統(tǒng)中，電壓壓降問題也許不是很突出，但如果內(nèi)核電壓比較小，功耗又比較大的情況下，電源路徑上的哪怕是0.1V的壓降都是不允許的，比如說ADI公司的TS201內(nèi)核電壓只有1.2V，內(nèi)核供電電流要2.68A，如果路徑上有0.1歐姆的電阻，電壓將會(huì)有0.268V的壓降，這么大的壓降會(huì)使芯片工作不正常。如何盡量減小路徑上的壓降呢？主要通過以下幾種方法。a：盡量保證電源路徑的暢通，減小路徑上的阻抗，包括熱焊盤的連接方式，應(yīng)該盡量的保持電流的暢通，如下圖1和圖2的比較，很明顯圖2中選擇的熱焊盤要強(qiáng)于圖1。

b：盡量增加大電流層的銅厚，最好能鋪設(shè)兩層同一網(wǎng)絡(luò)的電源，以保證大電流能順利的流過，避免產(chǎn)生過大的壓降，關(guān)于電流大小和所流經(jīng)銅厚的關(guān)系如表1所示。

（表1）oz.銅即35微米厚，2 oz.70微米, 類推

舉例說，線寬0.025英寸，采用2 oz.盎斯的銅，而允許溫升30度，那查表可知，最大安全電流是 4.0A。2． 同步開關(guān)噪聲的問題。

同步開關(guān)噪聲（Simultaneous Switch Noise，簡(jiǎn)稱SSN）是指當(dāng)器件處于開關(guān)狀態(tài)，產(chǎn)生瞬間變化的電流（di/dt），在經(jīng)過回流途徑上存在的電感時(shí)，形成交流壓降，從而引起噪聲，所以也稱為Δi噪聲。開關(guān)速度越快，瞬間電流變化越顯著，電流回路上的電感越大，則產(chǎn)生的SSN越嚴(yán)重。基本公式為：

VSSN=N·LLoop·(dI/dt)

公式1。

其中I指單個(gè)開關(guān)輸出的電流，N是同時(shí)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端數(shù)目，LLoop為整個(gè)回流路徑上的電感，而VSSN就是同步開關(guān)噪聲的大小。

如果是由于封裝電感而引起地平面的波動(dòng)，造成芯片地和系統(tǒng)地不一致，芯片的地被抬高這種現(xiàn)象我們稱為地彈（Groundbounce）。同樣，如果是由于封裝電感引起的芯片和系統(tǒng)電源被降低，就稱為電源反彈（PowerBounce）。如果芯片內(nèi)部多個(gè)驅(qū)動(dòng)同時(shí)開關(guān)時(shí)，會(huì)造成很大的芯片電源電壓的壓降和地平面的抬高，從而造成芯片的驅(qū)動(dòng)能力的降低，電路速度會(huì)減慢。由公式1可知減小回路電感可以減小VSSN，其中回路電感包括芯片管腳的寄生電感，芯片內(nèi)部電源和芯片內(nèi)部地的電感，系統(tǒng)的電源和地的電感，以及信號(hào)線自身的電感，這四部分組成。所以見小VSSN的辦法主要有以下幾種方式。

a : 降低芯片內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器的開關(guān)速率和同時(shí)開關(guān)的數(shù)目，以減小di/dt，不過這種方式不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)殡娐吩O(shè)計(jì)的方向就是更快，更密。b : 降低系統(tǒng)供給電源的電感，高速電路設(shè)計(jì)中要求使用單獨(dú)的電源層，并讓電源層和地平面盡量接近。

c :降低芯片封裝中的電源和地管腳的電感，比如增加電源/地的管腳數(shù)目，減短引線長(zhǎng)度，盡可能采用大面積鋪銅。

d :增加電源和地的互相耦合電感也可以減小回路總的電感，因此要讓電源和地的管腳成對(duì)分布，并盡量靠近。

3.地的分割原則

任何一根信號(hào)線中的電流都要通過和它臨近的地平面來回到它的驅(qū)動(dòng)端，所以我們進(jìn)行地的分割的時(shí)候要避免避免割斷高速信號(hào)的回留路徑，如下圖3所示：

（圖3）

上面的信號(hào)回路的電流不得不繞過分割槽，這樣會(huì)產(chǎn)生很多相關(guān)的EMI問題，以及會(huì)給信號(hào)線的阻抗匹配產(chǎn)生影響。

三：不同傳輸線路的設(shè)計(jì)規(guī)則

根據(jù)信號(hào)線所處印制版中的層疊位置可以將信號(hào)線分為微帶線和帶狀線，其中微帶線是指在PCB的表層所走的線，有一層介質(zhì)和它相臨，信號(hào)傳輸速度較帶狀線要快，帶狀線在PCB的內(nèi)層，有兩層介質(zhì)相臨，信號(hào)傳輸速度比微帶線要慢，但是EMI，EMC以及串?dāng)_等性能要好的多，所以建議高速信號(hào)都走成帶狀線。

根據(jù)信號(hào)線傳輸信號(hào)的方式最常見的有兩種方式包括單端線和差分線。其中影響單端線傳輸性能的包括信號(hào)的反射和串?dāng)_。差分線雖然噪聲免疫，但對(duì)阻抗控制，差分對(duì)間的線長(zhǎng)要有嚴(yán)格的控制。下面分別對(duì)影響單端線和差分線性能的因素進(jìn)行一下分析。1． 單端線反射的形成以及消除辦法

我們知道如果源端的阻抗和終端的阻抗相匹配那么信號(hào)的功率 將會(huì)是最大，如果終端和源端阻抗不匹配則將會(huì)引起信號(hào)的反射，部分信號(hào)還會(huì)輻射出去造成EMI問題。

（圖4）

那么什么時(shí)候反射不用考慮，什么時(shí)候不得不考慮呢？如圖4所示，假設(shè)信號(hào)從源端由高電平變?yōu)榈碗娖絺鬏敵鋈ィ盘?hào)傳輸延時(shí)為Tp，（有的文檔將沿跳變時(shí)間<=四分之一Tp做為把信號(hào)線看成微波中傳輸線的條件）如果2Tp小于信號(hào)沿的跳邊時(shí)間的話，反射因素就不用考慮，因?yàn)椴粫?huì)影響電平的判斷，只會(huì)使沿的跳變不規(guī)則。相反的如果2Tp大于信號(hào)沿跳變的時(shí)間，那么反射會(huì)在發(fā)射端形成振鈴現(xiàn)象，會(huì)影響到電平的判斷，所以要考慮影響。信號(hào)線在介質(zhì)中的傳輸速度為：

公式2 公式2為信號(hào)線為帶狀線時(shí)的傳輸公式。當(dāng)信號(hào)線為微帶線時(shí)，傳輸?shù)慕殡姵?shù)的計(jì)算公式為：

公式3

如果信號(hào)線過長(zhǎng)則反射因素就不得不考慮。解決的辦法可以在線上串一個(gè)小歐姆阻值的電阻，還可以并一個(gè)小容值的電容，不過這種方法不太現(xiàn)實(shí)。圖5為串聯(lián)電阻之前的波形，圖6為串聯(lián)電阻之后的波形。

2． 影響信號(hào)間串?dāng)_的因素及解決辦法。

串?dāng)_是信號(hào)傳輸中常見的問題，有些說法只要控制間距是線寬的3倍就可以了，也就是常說的3W原則，這種說法只是說間距越大越好，但還是不夠全面。

（圖7）

由圖7可知除了和線間距D有關(guān)，還和走線層和參考平面的高度H有關(guān)。D越大越好，H越小越好。隨著PCB的密度越來越高，有時(shí)候不能滿足3W原則，這就要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，看多大的串?dāng)_能夠忍受，另外由于工藝的原因H也不能太小，一般都不要小于5mil。圖8和圖9為調(diào)整線間距和H前后的對(duì)比。3． 差分線阻抗匹配和走線應(yīng)注意事項(xiàng)

現(xiàn)今LVDS走線越來越流行，主要原因是因?yàn)樗遣捎靡粚?duì)線 對(duì)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行傳輸，其中一根上傳輸正信號(hào)，另一根上傳輸相反的電平，在接收端相減，這樣可以把走線上的共模噪聲消除。另外就是因?yàn)樗牡凸模琇VDS一般都采用電流驅(qū)動(dòng)，電壓幅度才350mvpp。當(dāng)然它也有缺點(diǎn)就是需要2倍寬度的走線數(shù)來傳輸數(shù)據(jù)。

差分線一般傳輸信號(hào)的速度都比較快，所以要進(jìn)行嚴(yán)格的阻抗控制，一般都控制在100歐姆。下圖10為一個(gè)差分傳輸模型，其中Z11和Z22分別為兩跟信號(hào)線的特性阻抗，K為另外一跟線對(duì)自己的耦合系數(shù)。I為線上的電流。

圖10 1線上任意一點(diǎn)的電壓為V1=Z11*i1+Z11*i1*K 2線上任意一點(diǎn)的電壓為 V2=Z22*i2+Z22*i2*K因?yàn)閆11=Z22=Z0，i1=-i2,所以V1和V2大小相等方向相反。所以差分阻抗為 Zdiff=2*Z0*（1-K）

公式4 由公式4可知差分阻抗不僅和單跟線的特性阻抗Z0有關(guān)，還和耦合系數(shù)K有關(guān)，所以調(diào)整線寬，間距，介電常數(shù)，電介質(zhì)厚度，都會(huì)影響到差分阻抗。

另外差分線大多應(yīng)用在源同步時(shí)鐘系統(tǒng)當(dāng)中，這就要求數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線的長(zhǎng)度要匹配，類外由差分線自身的特性要求一對(duì)之間的兩跟線要匹配。下圖11為等長(zhǎng)的理想的差分線在接收端的情形。可以看到兩跟線完全等延時(shí)，再相減之后不會(huì)出現(xiàn)誤碼。而圖12為其中一跟線的延時(shí)比另一跟要長(zhǎng)的情形，這樣再相減誤碼很容易產(chǎn)生。

圖11

圖12 由于布線工具和器件本身以及工藝的原因很難做到?jīng)]一對(duì)線和對(duì)與對(duì)之間的線都匹配，至于相差多少合適，并沒有嚴(yán)格的公式，即使有也要具體情況具體分析，不可能都使用。根據(jù)以往的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)當(dāng)信號(hào)工作在500MHZ~~800MHZ之間時(shí)，對(duì)內(nèi)相差80mil，對(duì)間和時(shí)鐘相差+-250mil，不會(huì)出現(xiàn)問題。（僅做參考）。

四：電磁干擾的產(chǎn)生及避免措施

EMI即電磁輻射是很常見的問題，主要減少電磁輻射的辦法有以下幾種方法：

a ：屏蔽。在比較敏感或高速的信號(hào)周圍用地平面進(jìn)行屏蔽，每格1000mil打一個(gè)地孔。

b ：避免或減小信號(hào)的環(huán)路面積。由電磁場(chǎng)理論可知變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，當(dāng)開關(guān)頻率很高的時(shí)候，會(huì)由環(huán)路向外輻射電磁能量，也容易接收外面的磁場(chǎng)，就象是一個(gè)天線，所以應(yīng)該盡量避免。c ：做好電源的濾波。濾波的器件主要包括磁珠和電容。磁珠類似帶通濾波器，可以抑制高頻，選擇不同容值的電容可以針對(duì)不同頻率的濾波起到旁路作用。五：總結(jié)

隨著PCB密度，速度的提高，以及工藝方面的限制，信號(hào)完整性問題，以及電磁兼容問題會(huì)越來越突出，但只要我們依據(jù)一定的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，通過一些仿真軟件比如說Hyperlynx，還是可以把高速設(shè)計(jì)問題很好的解決。

第五篇：PCB電路板設(shè)計(jì)總結(jié)

總結(jié)

經(jīng)過五天的PCB電路板訓(xùn)練，通過對(duì)軟件的使用，以及實(shí)際電路板的設(shè)計(jì)，對(duì)電路板有了更深的認(rèn)識(shí)，知道了電路板的相關(guān)知識(shí)和實(shí)際工作原理。同時(shí)也感受到了電路板的強(qiáng)大能力，怪不得現(xiàn)在的電路都是采用集成的電路板電路，因?yàn)樗鼘?shí)在是有太多的好處，節(jié)約空間，方便接線，能大大縮小電路的體積。方便人類小型電器的發(fā)明。但是電路板也有一定缺陷，就是太小了，散熱不是特別好，這就使得器件的性能不能像想象中那么好。

通過使用，不得不說cadence軟件確實(shí)很好用，功能太強(qiáng)大，而且也很方便使用，接線，布線，繪制電路板等，很方便使用，不過有一點(diǎn)就是，器件接線的時(shí)候不能直接把器件接到導(dǎo)線上，這點(diǎn)不夠人性化。雖然說，軟件學(xué)了五天時(shí)間，不過對(duì)軟件使用還不是能完全掌握，只能掌握一些基本操作，對(duì)更深層的有些就不是很了解了。但是時(shí)間有限，只有一個(gè)星期實(shí)訓(xùn)PCB電路板，老師能教給我們的也只有這么多了，剩下的只有靠我們自己回去自己學(xué)習(xí)了，作為電子工程系的一名學(xué)生，深知掌握這些裝也軟件的重要性，因?yàn)橐院笪覀儚氖?的技術(shù)工作需要這些軟件工具。

第一天搭接電路，還比較簡(jiǎn)單，只是有點(diǎn)麻煩，電路搭接好后就要開始封裝各個(gè)元器件的封裝，這就需要很大的耐心，一個(gè)一個(gè)元器件的進(jìn)行封裝，還不能弄錯(cuò)，不然后面就生成不了報(bào)表，生成不了報(bào)表，后面進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)的時(shí)候就會(huì)導(dǎo)入錯(cuò)誤，以致不能進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)。后面用 PCB Editer 進(jìn)行設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)要導(dǎo)入報(bào)表，然后才能開始布局和布線，由于導(dǎo)入的庫文件里面沒有sop8和sop28兩個(gè)焊盤的封裝，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)電路板之前，要先設(shè)計(jì)那兩個(gè)器件的焊盤的封裝，然后導(dǎo)入庫函數(shù)，才能導(dǎo)入報(bào)表的時(shí)候不會(huì)報(bào)錯(cuò)。不過導(dǎo)入的時(shí)候也遇到了一些問題，會(huì)提示二極管的管腳不匹配，譬如多一個(gè)2腳，少一個(gè)3角，然后就覺得很神奇，二極管就只有兩個(gè)管腳怎么會(huì)有3腳了。后面通過老師的講解，才明白，原來設(shè)計(jì)電路板的時(shí)候只認(rèn)封裝，不認(rèn)元器件，是根據(jù)封裝導(dǎo)入元器件，因此在設(shè)計(jì)封裝的時(shí)候，管腳是怎么設(shè)計(jì)，在原理圖里面就要把元器件的管腳改成和封裝一樣，后面把原理圖的管腳改成和導(dǎo)入庫函數(shù)里面的封裝一樣，提示就沒有了，不過后面又遇到一些小問題，譬如說，下劃線寫成橫線了，然后就有報(bào)錯(cuò)，找不到元器件的封裝。這給我警示，在原理圖的時(shí)候，要仔細(xì)認(rèn)真的把管腳封裝寫對(duì)，最然會(huì)很麻煩。后面導(dǎo)入報(bào)表，開始設(shè)計(jì)電路板，先開始是布局，大致步好后，然后就開始用軟件自帶的自動(dòng)布線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有很多蝴蝶結(jié)，為什么要自動(dòng)布線，因?yàn)樽铋_始我認(rèn)為如果自動(dòng)布線可以的話，那手動(dòng)布線肯定也可以，結(jié)果后面一直自動(dòng)布線不成功。后面老師講解，才知道，不一定要自動(dòng)布線成功才能手動(dòng)布線，浪費(fèi)了好多時(shí)間，以至于后面都要重新排，因?yàn)樽铋_始沒有把原理圖的元器件分塊布局，完全是憑感覺亂布局的，后面就是一大片密密麻麻的線，而且很多元器件接點(diǎn)的線都有點(diǎn)長(zhǎng)。后面按塊先布局，然后再整體布局，然后再微小變動(dòng)，這樣，線明顯變少了，而且元器件的接點(diǎn)的線都很少很長(zhǎng)了，這樣就方便后面的布線了。所以說，布局那是相當(dāng)?shù)闹匾。瓤紤]局部，然后再考慮整體。布局步好后，布線就很快了，也沒有花多少時(shí)間布局，步好后，看了下，還是感覺蠻好的，再?zèng)]有布電源和地線的情況下，總共打了21個(gè)孔，總之，布線的圖看起還是蠻自豪的，花了幾天的時(shí)間，設(shè)計(jì)出了人生的第一塊的電路板，雖然設(shè)計(jì)的不是很好，但是第一次也足夠了。后面再布電源線和地線，記過后面就有63個(gè)孔，能感覺到，電路板中間設(shè)計(jì)電源層和地層，真是一個(gè)相當(dāng)合理的設(shè)計(jì)，只需要一個(gè)打孔到該層就可以了，不用在電路板上面繞好多好多的線，同時(shí)也方便了其他沒有接電源線和地線的元器件的布線，因?yàn)闆]有這些接電源線和地線，就節(jié)約出了很多的空間，可以用來給其他元器件布線。

設(shè)計(jì)了五天，終于是在最后一天，把所有的設(shè)計(jì)好了，真是不容易啊。老師也不容易，有什么不懂的地方，老師都是很耐心的給我們講解，在這里謝謝老師。老師辛苦了。

這次實(shí)訓(xùn)，也收獲了很多，最重要的是對(duì)電路板有了很好的認(rèn)識(shí)，因?yàn)橐郧岸疾辉趺粗离娐钒澹綍r(shí)上課的時(shí)候也沒有老師講過。通過這次設(shè)計(jì)電路板以及老師的講解，才對(duì)電路板有了很好的認(rèn)識(shí)，因?yàn)殡娐钒暹@個(gè)東西，對(duì)我們是很有用的，因?yàn)橐院笪覀兙褪呛瓦@個(gè)東西打交道。其次是知道了怎么去設(shè)計(jì)電路板，雖然只是理論上的，還不是實(shí)際上的，也感覺到其實(shí)設(shè)計(jì)電路板也不像想象中那么困難，只要最開始設(shè)計(jì)好原理圖，后面的一切就交給計(jì)算機(jī)去設(shè)計(jì)。不過從這個(gè)實(shí)訓(xùn)中也體會(huì)到，仔細(xì)認(rèn)真，對(duì)我們理工科學(xué)生是相當(dāng)重要，因?yàn)樵诜庋b的時(shí)候任何一個(gè)小錯(cuò)誤，都會(huì)造成后面設(shè)計(jì)電路板不成功。還有就是不能太急躁，最開始想很快做完，結(jié)果做的后面都要重做，設(shè)計(jì)這個(gè)東西，也要循環(huán)漸進(jìn)。

盧駿

2011年7月1日星期五