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超強(qiáng) PCB 布線設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)談附原理圖( 一)
在當(dāng)今激烈競爭的電池供電市場中,由于成本指標(biāo)限制,設(shè)計(jì)人員常常使用雙面板。盡管多層板(4 層、6 層及 8 層)方案在尺寸、噪聲和性能方面具有明顯優(yōu)勢, 成本壓力卻促使工程師們重新考慮其布線策略, 采用雙面板。
在本文中,我們將討論自動(dòng)布線功能的正確使用和錯(cuò)誤使用,有無地平面時(shí)電流回路的設(shè)計(jì)策略,以及對(duì)雙面板元件布局的建議。
自動(dòng)布線的優(yōu)缺點(diǎn)以及模擬電路布線的注意事項(xiàng)
設(shè)計(jì) PCB 時(shí),往往很想使用自動(dòng)布線。通常,純數(shù)字的電路板(尤其信號(hào)電平比較低,電路密度比較小時(shí))采用自動(dòng)布線是沒有問題的。但是,在設(shè)計(jì)模擬、混合信號(hào)或高速電路板時(shí),如果采用布線軟件的自動(dòng)布線工具,可能會(huì)出現(xiàn)一些問題,甚至很可能帶來嚴(yán)重的電路性能問題。例如,圖 1 中顯示了一個(gè)采用自動(dòng)布線設(shè)計(jì)的雙面板的頂層。此雙面板的底層如圖 2 所示,這些布線層的電路原理圖如圖 3a 和圖 3b 所示。設(shè)計(jì)此混合信號(hào)電路板時(shí),經(jīng)仔細(xì)考慮,將器件手工放在板上,以便將數(shù)字和模擬器件分開放置。
采用這種布線方案時(shí),有幾個(gè)方面需要注意,但最麻煩的是接地。如果在頂層布地線,則頂層的器件都通過走線接地。器件還在底層接地,頂層和底層的地線通過電路板最右側(cè)的過孔連接。當(dāng)檢查這種布線策略時(shí),首先發(fā)現(xiàn)的弊端是存在多個(gè)地環(huán)路。另外,還會(huì)發(fā)現(xiàn)底層的地線返回路徑被水平信號(hào)線隔斷了。這種接地方案的可取之處是,模擬器件(12 位 A/D轉(zhuǎn)換器 MCP3202 和 2.5V 參考電壓源 MCP4125)放在電路板的最右側(cè),這種布局確保了這些模擬芯片下面不會(huì)有數(shù)字地信號(hào)經(jīng)過。圖 3a 和圖 3b 所示電路的手工布線如圖 4、 圖 5 所示。 在手工布線時(shí),為確保正確實(shí)現(xiàn)電路,需要遵循一些通用的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:盡量采用地平面作為電流回路;將模擬地平面和數(shù)字地平面分開;如果地平面被信號(hào)走線隔斷,為降低對(duì)地電流回路的干擾,應(yīng)使信號(hào)走線與地平面垂直;模擬電路盡量靠近電路板邊緣放置,數(shù)字電路盡量靠近電源連接端放置,這樣做可以降低由數(shù)字開關(guān)引起的 di/dt 效應(yīng)...
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超強(qiáng) PCB 布線設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)談附原理圖( 一)
在當(dāng)今激烈競爭的電池供電市場中,由于成本指標(biāo)限制,設(shè)計(jì)人員常常使用雙面板。盡管多層板(4 層、6 層及 8 層)方案在尺寸、噪聲和性能方面具有明顯優(yōu)勢, 成本壓力卻促使工程師們重新考慮其布線策略, 采用雙面板。
在本文中,我們將討論自動(dòng)布線功能的正確使用和錯(cuò)誤使用,有無地平面時(shí)電流回路的設(shè)計(jì)策略,以及對(duì)雙面板元件布局的建議。
自動(dòng)布線的優(yōu)缺點(diǎn)以及模擬電路布線的注意事項(xiàng)
設(shè)計(jì) PCB 時(shí),往往很想使用自動(dòng)布線。通常,純數(shù)字的電路板(尤其信號(hào)電平比較低,電路密度比較小時(shí))采用自動(dòng)布線是沒有問題的。但是,在設(shè)計(jì)模擬、混合信號(hào)或高速電路板時(shí),如果采用布線軟件的自動(dòng)布線工具,可能會(huì)出現(xiàn)一些問題,甚至很可能帶來嚴(yán)重的電路性能問題。例如,圖 1 中顯示了一個(gè)采用自動(dòng)布線設(shè)計(jì)的雙面板的頂層。此雙面板的底層如圖 2 所示,這些布線層的電路原理圖如圖 3a 和圖 3b 所示。設(shè)計(jì)此混合信號(hào)電路板時(shí),經(jīng)仔細(xì)考慮,將器件手工放在板上,以便將數(shù)字和模擬器件分開放置。
采用這種布線方案時(shí),有幾個(gè)方面需要注意,但最麻煩的是接地。如果在頂層布地線,則頂層的器件都通過走線接地。器件還在底層接地,頂層和底層的地線通過電路板最右側(cè)的過孔連接。當(dāng)檢查這種布線策略時(shí),首先發(fā)現(xiàn)的弊端是存在多個(gè)地環(huán)路。另外,還會(huì)發(fā)現(xiàn)底層的地線返回路徑被水平信號(hào)線隔斷了。這種接地方案的可取之處是,模擬器件(12 位 A/D轉(zhuǎn)換器 MCP3202 和 2.5V 參考電壓源 MCP4125)放在電路板的最右側(cè),這種布局確保了這些模擬芯片下面不會(huì)有數(shù)字地信號(hào)經(jīng)過。圖 3a 和圖 3b 所示電路的手工布線如圖 4、 圖 5 所示。 在手工布線時(shí),為確保正確實(shí)現(xiàn)電路,需要遵循一些通用的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:盡量采用地平面作為電流回路;將模擬地平面和數(shù)字地平面分開;如果地平面被信號(hào)走線隔斷,為降低對(duì)地電流回路的干擾,應(yīng)使信號(hào)走線與地平面垂直;模擬電路盡量靠近電路板邊緣放置,數(shù)字電路盡量靠近電源連接端放置,這樣做可以降低由數(shù)字開關(guān)引起的 di/dt 效應(yīng)...
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