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PCB布局设计

PCB设计在不同阶段需要进行不同的各点设置,在布局阶段可以采用大格点进行器件布局。在进行PCB布局设计时要掌握一定的技巧以及注意事项。

PCB布局设计

一、一般元器件布局与布局设计

在PCB的布局设计中要分析电路板的单元,依据各个功能进行布局设计,对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则:

1、按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。

2、以每个功能单元的核心元器件为中心,围绕他来进行布局。元器件应均匀、整体、紧凑的排列在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。

3、在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件并行排列,这样不但美观,而且装焊容易,易于批量生产。

二、特殊元器件与布局设计

在PCB中,特殊的元器件是指高频部分的关键元器件、电路中的核心元器件、易受干扰的元器件、带高压的元器件、发热量大的元器件,以及一些异性元器件,这些特殊元器件的位置需要仔细分析,做带布局合乎电路功能的要求及生产的需求。不恰当的放置他们可能产生电路兼容问题、信号完整性问题,从而导致PCB设计的失败。

特殊元器件的位置在布局时一般要遵守以下原则:

1、尽可能缩短高频元器件之间的连接,设法减少他们的分布参数及和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互离的太近,输入和输出应尽量远离。

2一些元器件或导线有可能有较高的电位差,应加大他们的距离,以免放电引起意外短路。高电压的元器件应尽量放在手触及不到的地方。

3、重量超过15G的元器件,可用支架加以固定,然后焊接。那些又重又热的元器件,不应放到电路板上,应放到主机箱的底版上,且考虑散热问题。热敏元器件应远离发热元器件。

4、对与电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元器件的布局应考虑整块扳子的结构要求,一些经常用到的开关,在结构允许的情况下,应放置到手容易接触到的地方。元器件的布局到均衡,疏密有度,不能头重脚轻。

一个产品的成功,一是要注重内在质量。而是要兼顾整体的美观,两者都比较完美的扳子,才能成为成功的产品。

三、PCB布局设计的注意事项

1、美观不仅要考虑元件放置的整齐有序,更要考虑走线的优美流畅。 

由于一般外行人有时更强调前者,以此来片面评价电路设计的优劣,为了产品的形象,在性能要求不苛刻时要优先考虑前者。但是,在高性能的场合,如果不得不采用双面板,而且也封装在里面,平时看不见,就应该优先强调走线的美观。 

2、受力电路板应能承受安装和工作中所受的各种外力和震动。 

为此电路板应具有合理的形状,板上的各种孔(螺钉孔、异型孔)的位置要合理安排。一般孔与板边距离至少要大于孔的直径。同时还要注意异型孔造成的板的最薄弱截面也应具有足够的抗弯强度。板上直接“伸”出设备外壳的接插件尤其要合理固定,保证长期使用的可靠性。 

3、受热对于大功率的、发热严重的器件,除保证散热条件外,还要注意放置在适当的位置。 

尤其在精密的模拟系统中,要格外注意这些器件产生的温度场对脆弱的前级放大电路的不利影响。一般功率非常大的部分应单独做成一个模块,并与信号处理电路间采取一定的热隔离措施。 

4、信号的干扰是PCB版图设计中所要考虑的最重要的因素。 

几个最基本的方面是:弱信号电路与强信号电路分开甚至隔离;交流部分与直流部分分开;高频部分与低频部分分开;注意信号线的走向;地线的布置;适当的屏蔽、滤波等措施。这些都是大量的论着反复强调过的,这里不再重复。 

5、安装指在具体的应用场合下,为了将电路板顺利安装进机箱、外壳、插槽,不致发生空间干涉、短路等事故,并使指定接插件处于机箱或外壳上的指定位置而提出的一系列基本要求。

元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响,注意对元器件的放置顺序以及散热效果,对于功率大的电路,不要集中在一块,以免产生过高的热量影响产品寿命。


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