当前位置:首页 > 工业控制 > 电子设计自动化
[导读]PCB设计,在不少人眼中是体力活,然而一直以来,一个方案的前期,我都是亲自布局布线,只有到了定型之后的一些修改才交给同事负责,但也会一一跟他们讲解为什么要这样布线。

PCB设计,在不少人眼中是体力活,然而一直以来,一个方案的前期,我都是亲自布局布线,只有到了定型之后的一些修改才交给同事负责,但也会一一跟他们讲解为什么要这样布线。同事设计的PCB板,我也经常点评一番,指出缺失的地方,这样同事在PCB设计上都有较大的提高。

年前同事负责布的一块步进电机驱动板,性能指标老是达不到文档提到的性能,虽然能用,大电流丢步,高速上不去,波形差,在深入分析之后发现违背了一些PCB布线的基本原则,修改之后性能就非常好,这让我再一次的感受到PCB布线的重要性,尤其是我们经常做大功率电源、传感器这类对PCB布线要求极为严格的。

上几天在msOS群中,网友“嗡嗡”提出PCB布线问题,我有感于之前步进电机布线引起的问题,把这个PCB布线用常识来理解,通俗易懂、避开电路回路、电磁场传输线等高深复杂,越讲越讲不清的东西,从根本上让大家明白怎么回事,不被一些专业术语约束,获得群内网友的认同。

PCB布线,就是铺设通电信号的道路连接各个器件,这好比修道路,连接各个城市通汽车,完全一回事。

道路建设要求一去一回两条线,PCB布线同样道理,需要形成一个两条线的回路,对于低频电路角度上讲,是回路,对于高速电磁场来讲,是传输线,最常见的如差分信号线。比如USB、网线等。对于传输线的阻抗特性等,本文不做进一步讲解,请参考“看得懂的电磁场理论”一文。

可以说,差分信号线,是连接器件信号的理想模型。对信号要求越高的,越要靠近差分信号线。

当一块板子器件非常多,若都按差分线布,一是PCB的面积太大,二是要布2N条线,工作量太大,难度也很大,于是人们针对实际需求提出了多层PCB的概念,最典型的就是双面PCB板。把底部一层作为公共的参考回路,这样布线只需要布N+1根即可,PCB版面也大大缩小。

公共参考回路,也就是大家常说的参考地,针对大部分嵌入式行业来说,信号因为数字化后对信号质量要求不是很高,这样采用整层的参考地,可以缩小板面,又提高效率,大大节约了时间,深受大家喜欢。实际上缩小板面就是缩短信号线长度,也可以部分抵消因为参考地引起的信号质量下降问题,所以在实际中,这种引入参考地的PCB布线效果,基本接近差分线理想模型。到了今天,我们都习惯于这种方式,似乎PCB布线,就是要有一层参考地,没有为什么。

在双面板设计中,因为经常有交叉线存在,需要跳线到地层做交叉线交换,这个需要特别指出的是,这个跳线不能太长,若太长,容易分割参考地,尤其是对于一些信号质量要求高的线,底部的参考地不能被分割,。否则信号的回路被完全破坏,参考地失去了意义。所以一般的讲,参考地层只适合做信号线的短跳线用,信号线尽量布顶层,或者引入更多层的PCB板。

路与路之间靠的太近容易出现影响,比如坐高铁的时候,感觉的到对面开来火车对自己所坐火车的影响。信号线也一样,不能靠的太近,若信号线与信号线之间是平行的,一定要保持一定的距离,这个以实验为准,并且底部要有很好的参考地。低频小信号下,一般影响不是很大,高频强信号是需要注意的。

对于高频、大电流方面的PCB布线,比如开关电源等,最忌讳的就是驱动信号被输出强电流、强电压干扰。MOS管的驱动信号,很容易受输出强电流的影响,两者要保持一定的距离,不要靠的太近。模拟音响时代,运放放大倍数过高,就会出现自激效应,原因同MOS管一样。

PCB布线的载体是PCB板,一般参考地跟PCB板边离1mm附近,信号线离参考地边缘1mm附近,这样把信号都约束在PCB板内,可以降低EMC辐射。

当对PCB设计还没有概念的,就多想想我们日常的道路,两者完全一致。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

PCB可以说是电子世界的基石。在现代科技领域,印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)已经成为了电子产业的基础和核心。从家用电器到航空航天,从智能手机到计算机服务器,几乎所有的电子设备都离不开...

关键字: PCB pcb设计

上海2023年9月22日 /美通社/ -- 住友电气工业株式会社继首届大赛后,再次入选为2023年9月16日~19日于天津市召开的中华人民共和国第二届职业技能大赛的官方赞助商。住友电工的光纤熔接机被中国通信运营商和工程公...

关键字: 大赛 布线 光纤熔接机 TI

本文中,小编将对PCB予以介绍,如果你想对它的详细情况有所认识,或者想要增进对它的了解程度,不妨请看以下内容哦。

关键字: PCB 布线 印刷电路板

在这篇文章中,小编将为大家带来PCB布线的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。

关键字: PCB 布线

为增进大家对元器件的认识,本文将对电子元器件的布线规则予以介绍。

关键字: 元器件 指数 布线

上海2022年12月30日 /美通社/ -- 云顶新耀(HKEX 1952.HK),一家专注于创新药及疫苗开发及商业化的生物制药公司,致力于满足亚太市场尚未被满足的医疗需求,宣布将举办新战略发布线上投资者会议。公司首席执...

关键字: 布线 BSP COM EV

(全球TMT2022年10月14日讯)近期,小米生态链企业未来居面向高星酒店及连锁酒店推出有线一体式RCU(金属壳版),该产品由未来居独立自主研发,是一款系统化的高性能、高集成、低消耗的智能网关设备。RCU(客房智能控...

关键字: 智能网关 RC 金属 布线

(全球TMT2022年9月1日讯)L11级别整机柜交付模式是指机柜在工厂完成PDU及其它机柜配件装配,完成服务器上架安装及交换机上架安装(可选),并完成柜内布线等原本需要在数据中心部署现场进行的装配活动,以整机柜颗粒形...

关键字: 交换机 布线 数据中心 配件

随着互联网和社交媒体在日常生活中越来越重要,保护和保障数据中心的安全也变得愈发重要。 香港2022年8月31日 /美通社/ -- 国际能源署(IEA)数据显示,如今的数据中心承载的全球互联网流量自2010年以来每年以3...

关键字: 数据中心 互联网 布线 BSP

为增进大家对开关电源的认识,本文将对开关电源的布线技巧予以介绍。

关键字: 开关电源 指数 布线
关闭
关闭