用PROTEL DXP電路板設(shè)計的一般原則

1、用PROTEL DXP電路板設(shè)計的一般原那么新手指導(dǎo)-用prteldxp電路板設(shè)計的一般原那么電路板設(shè)計的一般原那么包括：電路板的選用、電路板尺寸、元件布局、布線、焊盤、填充、跨接線等。電路板一般用敷銅層壓板制成，板層選用時要從電氣性能、可靠性、加工工藝要求和經(jīng)濟指標等方面考慮。常用的敷銅層壓板是敷銅酚醛紙質(zhì)層壓板、敷銅環(huán)氧紙質(zhì)層壓板、敷銅環(huán)氧玻璃布層壓板、敷銅環(huán)氧酚醛玻璃布層壓板、敷銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板和多層印刷電路板用環(huán)氧玻璃布等。不同材料的層壓板有不同的特點。環(huán)氧樹脂與銅箔有極好的粘合力，因此銅箔的附著強度和工作溫度較高，可以在260的熔錫中不起泡。環(huán)氧樹脂浸過的玻璃布層壓板受潮氣的

2、影響較校超高頻電路板最好是敷銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板。在要求阻燃的電子設(shè)備上，還需要阻燃的電路板，這些電路板都是浸入了阻燃樹脂的層壓板。電路板的厚度應(yīng)該根據(jù)電路板的功能、所裝元件的重量、電路板插座的規(guī)格、電路板的外形尺寸和承受的機械負荷等來決定。主要是應(yīng)該保證足夠的剛度和強度。2.02.53.03.54考前須知：設(shè)計焊盤時的考前須知如下：1焊盤孔邊緣到電路板邊緣的間隔 要大于1，這樣可以防止加工時導(dǎo)致焊盤缺損。2焊盤補淚滴，當(dāng)與焊盤連接的銅膜線較細時，要將焊盤與銅膜線之間的連接設(shè)計成淚滴狀，這樣可以使焊盤不容易被剝離，而銅膜線與焊盤之間的連線不易斷開。3相鄰的焊盤要防止有銳角。大面積填充電路板

3、上的大面積填充的目的有兩個，一個是散熱，另一個是用屏蔽減少干擾，為防止焊接時產(chǎn)生的熱使電路板產(chǎn)生的氣體無處排放而使銅膜脫落，應(yīng)該在大面積填充上開窗，后者使填充為網(wǎng)格狀。使用敷銅也可以到達抗干擾的目的，而且敷銅可以自動繞過焊盤并可連接地線?？缃泳€在單面電路板的設(shè)計中，當(dāng)有些銅膜無法連接時，通常的做法是使用跨接線，跨接線的長度應(yīng)該選擇如下幾種：6、8和10。接地1地線的共阻抗干擾電路圖上的地線表示電路中的零電位，并用作電路中其它各點的公共參考點，在實際電路中由于地線銅膜線阻抗的存在，必然會帶來共阻抗干擾，因此在布線時，不能將具有地線符號的點隨意連接在一起，這可能引起有害的耦合而影響電路的正常工作。

4、2如何連接地線通常在一個電子系統(tǒng)中，地線分為系統(tǒng)地、機殼地屏蔽地、數(shù)字地邏輯地和模擬地等幾種，在連接地線時應(yīng)該注意以下幾點：1正確選擇單點接地與多點接地。在低頻電路中，信號頻率小于1hz，布線和元件之間的電感可以忽略，而地線電路電阻上產(chǎn)生的壓降對電路影響較大，所以應(yīng)該采用單點接地法。當(dāng)信號的頻率大于10hz時，地線電感的影響較大，所以宜采用就近接地的多點接地法。當(dāng)信號頻率在110hz之間時，假如采用單點接地法，地線長度不應(yīng)該超過波長的1/20，否那么應(yīng)該采用多點接地。2數(shù)字地和模擬地分開。電路板上既有數(shù)字電路，又有模擬電路，應(yīng)該使它們盡量分開，而且地線不能混接，應(yīng)分別與電源的地線端連接最好電源

5、端也分別連接。要盡量加大線性電路的面積。一般數(shù)字電路的抗干擾才能強，ttl電路的噪聲容限為0.40.6v，s數(shù)字電路的噪聲容限為電源電壓的0.30.45倍，而模擬電路局部只要有微伏級的噪聲，就足以使其工作不正常。所以兩類電路應(yīng)該分開布局和布線。3盡量加粗地線。假設(shè)地線很細，接地電位會隨電流的變化而變化，導(dǎo)致電子系統(tǒng)的信號受到干擾，特別是模擬電路局部，因此地線應(yīng)該盡量寬，一般以大于3為宜。4將接地線構(gòu)成閉環(huán)。當(dāng)電路板上只有數(shù)字電路時，應(yīng)該使地線形成環(huán)路，這樣可以明顯進步抗干擾才能，這是因為當(dāng)電路板上有很多集成電路時，假設(shè)地線很細，會引起較大的接地電位差，而環(huán)形地線可以減少接地電阻，從而減小接地電

6、位差。5同一級電路的接地點應(yīng)該盡可能靠近，并且本級電路的電源濾波電容也應(yīng)該接在本級的接地點上。6總地線的接法?？偟鼐€必須嚴格按照高頻、中頻、低頻的順序一級級地從弱電到強電連接。高頻局部最好采用大面積包圍式地線，以保證有好的屏蔽效果?？垢蓴_具有微處理器的電子系統(tǒng)，抗干擾和電磁兼容性是設(shè)計過程中必須考慮的問題，特別是對于時鐘頻率高、總線周期快的系統(tǒng)；含有大功率、大電流驅(qū)動電路的系統(tǒng)；含微弱模擬信號以及高精度a/d變換電路的系統(tǒng)。為增加系統(tǒng)抗電磁干擾才能應(yīng)考慮采取以下措施：1選用時鐘頻率低的微處理器。只要控制器性能可以滿足要求，時鐘頻率越低越好，低的時鐘可以有效降低噪聲和進步系統(tǒng)的抗干擾才能。由于方

7、波中包含各種頻率成分，其高頻成分很容易成為噪聲源，一般情況下，時鐘頻率3倍的高頻噪聲是最具危險性的。2減小信號傳輸中的畸變。當(dāng)高速信號信號頻率高=上升沿和下降沿快的信號在銅膜線上傳輸時，由于銅膜線電感和電容的影響，會使信號發(fā)生畸變，當(dāng)畸變過大時，就會使系統(tǒng)工作不可靠。一般要求，信號在電路板上傳輸?shù)你~膜線越短越好，過孔數(shù)目越少越好。典型值：長度不超過25，過孔數(shù)不超過2個。3減小信號間的穿插干擾。當(dāng)一條信號線具有脈沖信號時，會對另一條具有高輸入阻抗的弱信號線產(chǎn)生干擾，這時需要對弱信號線進展隔離，方法是加一個接地的輪廓線將弱信號包圍起來，或者是增加線間間隔 ，對于不同層面之間的干擾可以采用增加電源

8、和地線層面的方法解決。4減小來自電源的噪聲。電源在向系統(tǒng)提供能源的同時，也將其噪聲加到所供電的系統(tǒng)中，系統(tǒng)中的復(fù)位、中斷以及其它一些控制信號最易受外界噪聲的干擾，所以，應(yīng)該適當(dāng)增加電容來濾掉這些來自電源的噪聲。5注意電路板與元器件的高頻特性。在高頻情況下，電路板上的銅膜線、焊盤、過孔、電阻、電容、接插件的分布電感和電容不容忽略。由于這些分布電感和電容的影響，當(dāng)銅膜線的長度為信號或噪聲波長的1/20時，就會產(chǎn)生天線效應(yīng)，對內(nèi)部產(chǎn)生電磁干擾，對外發(fā)射電磁波。一般情況下，過孔和焊盤會產(chǎn)生0.6pf的電容，一個集成電路的封裝會產(chǎn)生26pf的電容，一個電路板的接插件會產(chǎn)生520h的電感，而一個dip-2

9、4插座有18nh的電感，這些電容和電感對低時鐘頻率的電路沒有任何影響，而對于高時鐘頻率的電路必須給予注意。6元件布置要合理分區(qū)。元件在電路板上排列的位置要充分考慮抗電磁干擾問題。原那么之一就是各個元件之間的銅膜線要盡量的短，在布局上，要把模擬電路、數(shù)字電路和產(chǎn)生大噪聲的電路繼電器、大電流開關(guān)等合理分開，使它們互相之間的信號耦合最校7處理好地線。按照前面提到的單點接地或多點接地方式處理地線。將模擬地、數(shù)字地、大功率器件地分開連接，再會聚到電源的接地點。電路板以外的引線要用屏蔽線，對于高頻和數(shù)字信號，屏蔽電纜兩端都要接地，低頻模擬信號用的屏蔽線，一般采用單端接地。對噪聲和干擾非常敏感的電路或高頻噪

10、聲特別嚴重的電路應(yīng)該用金屬屏蔽罩屏蔽。8去耦電容。去耦電容以瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。設(shè)計電路板時，每個集成電路的電源和地線之間都要加一個去耦電容。去耦電容有兩個作用，一方面是本集成電路的儲能電容，提供和吸收該集成電路開門和關(guān)門瞬間的充放電電能，另一方面，旁路掉該器件產(chǎn)生的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦電容為0.1f，這樣的電容有5nh的分布電感，可以對10hz以下的噪聲有較好的去耦作用。一般情況下，選擇0.010.1f的電容都可以。一般要求沒10片左右的集成電路增加一個10f的充放電電容。另外，在電源端、電路板的四角等位置應(yīng)該跨接一個10100f的電容。pb設(shè)計時應(yīng)從以下幾個方面考慮：1合理選擇層數(shù)。利用中間內(nèi)層平面作為電源和地線層，可以起到屏蔽的作用，有效降低寄生電感、縮短信號線長度、降低信號間的穿插干擾，一般情況下，四層板比兩層板的噪聲低20db。2走線方式。走線必須按照45角拐彎，這樣可以減小高頻信號的發(fā)射和互相之間的耦合。3走線長度。走線長度越短越好，兩根線并行間隔 越短越好。4過孔數(shù)量。過孔數(shù)量越少越好。5層間布線方向。層間布線方向應(yīng)該取垂直方向，就是頂層為程度方向，底層為垂直方向，這樣可以減小信號間的干擾。6敷銅。增加接地的敷銅