DXP布線的基本規(guī)則

布線的基本規(guī)則1.

一般規(guī)則

1.1

PCB板上預劃分數(shù)字、模擬、DAA信號布線區(qū)域。

1.2

數(shù)字、模擬元器件及相應走線盡量分開并放置於各自的布線區(qū)域內(nèi)。

1.3

高速數(shù)字信號走線盡量短。

1.4

敏感模擬信號走線盡量短。

1.5

合理分配電源和地。

1.6

DGND、AGND、實地分開。

1.7

電源及臨界信號走線使用寬線。

1.8

數(shù)字電路放置於并行總線/串行DTE接口附近，DAA電路放置於電話線接口附近。

2.

元器件放置

2.1

在系統(tǒng)電路原理圖中：

a)

劃分數(shù)字、模擬、DAA電路及其相關電路；

b)

在各個電路中劃分數(shù)字、模擬、混合數(shù)字/模擬元器件；

c)

注意各IC芯片電源和信號引腳的定位。

2.2

初步劃分數(shù)字、模擬、DAA電路在PCB板上的布線區(qū)域(一般比例2/1/1)，數(shù)字、模擬元器件及其相應走線盡量遠離并限定在各自的布線區(qū)域內(nèi)。

Note:當DAA電路占較大比重時，會有較多控制/狀態(tài)信號走線穿越其布線區(qū)域，可根據(jù)當?shù)匾?guī)則限定做調整，如元器件間距、高壓抑制、電流限制等。

2.3

初步劃分完畢後，從Connector和Jack開始放置元器件：

a)

Connector和Jack周圍留出插件的位置；

b)

元器件周圍留出電源和地走線的空間；

c)

Socket周圍留出相應插件的位置。

2.4

首先放置混合型元器件(如Modem器件、A/D、D/A轉換芯片等)：

a)

確定元器件放置方向，盡量使數(shù)字信號及模擬信號引腳朝向各自布線區(qū)域；

b)

將元器件放置在數(shù)字和模擬信號布線區(qū)域的交界處。

2.5

放置所有的模擬器件：

a)

放置模擬電路元器件，包括DAA電路；

b)

模擬器件相互靠近且放置在PCB上包含TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信號走線的一面；

c)

TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信號走線周圍避免放置高噪聲元器件；

d)

對於串行DTE模塊，DTE

EIA/TIA-232-E

系列接口信號的接收/驅動器盡量靠近Connector并遠離高頻時鐘信號走線，以減少/避免每條線上增加的噪聲抑制器件，如阻流圈和電容等。

2.6

放置數(shù)字元器件及去耦電容：

a)

數(shù)字元器件集中放置以減少走線長度；

b)

在IC的電源/地間放置0.1uF的去耦電容，連接走線盡量短以減小EMI；

c)

對并行總線模塊，元器件緊靠

Connector邊緣放置，以符合應用總線接口標準，如ISA總線走線長度限定在2.5in；

d)

對串行DTE模塊，接口電路靠近Connector；

e)

晶振電路盡量靠近其驅動器件。

2.7

各區(qū)域的地線，通常用0

Ohm電阻或bead在一點或多點相連。

3.

信號走線

3.1

Modem信號走線中，易產(chǎn)生噪聲的信號線和易受干擾的信號線盡量遠離，如無法避免時要用中性信號線隔離。

Modem易產(chǎn)生噪聲的信號引腳、中性信號引腳、易受干擾的信號引腳如下表所示：

3.2

數(shù)字信號走線盡量放置在數(shù)字信號布線區(qū)域內(nèi)；

模擬信號走線盡量放置在模擬信號布線區(qū)域內(nèi)；

(可預先放置隔離走線加以限定，以防走線布出布線區(qū)域)

數(shù)字信號走線和模擬信號走線垂直以減小交叉耦合。

3.3

使用隔離走線(通常為地)將模擬信號走線限定在模擬信號布線區(qū)域。

a)

模擬區(qū)隔離地走線環(huán)繞模擬信號布線區(qū)域布在PCB板兩面，線寬50-100mil；

b)

數(shù)字區(qū)隔離地走線環(huán)繞數(shù)字信號布線區(qū)域布在PCB板兩面，線寬50-100mil，其中一面PCB板邊應布200mil寬度。

3.4

并行總線接口信號走線線寬>10mil(一般為12-15mil)，如/HCS、/HRD、/HWT、/RESET。

3.5

模擬信號走線線寬>10mil(一般為12-15mil)，如MICM、MICV、SPKV、VC、VREF、TXA1、TXA2、RXA、TELIN、TELOUT。

3.6

所有其它信號走線盡量寬，線寬>5mil(一般為

10mil)，元器件間走線盡量短(放置器件時應預先考慮)。

3.7

旁路電容到相應IC的走線線寬>25mil，并盡量避免使用過孔。

3.8

通過不同區(qū)域的信號線(如典型的低速控制/狀態(tài)信號)應在一點(首選)或兩點通過隔離地線。如果走線只位於一面，

隔離地線可走到PCB的另一面以跳過信號走線而保持連續(xù)。

3.9

高頻信號走線避免使用90度角彎轉，應使用平滑圓弧或45度角。

3.10

高頻信號走線應減少使用過孔連接。

3.11

所有信號走線遠離晶振電路。

3.12

對高頻信號走線應采用單一連續(xù)走線，避免出現(xiàn)從一點延伸出幾段走線的情況。

3.13

DAA電路中，穿孔周圍(所有層面)留出至少60mil的空間。

3.14

清除地線環(huán)路，以防意外電流回饋影響電源。

4.

電源

4.1

確定電源連接關系。

4.2

數(shù)字信號布線區(qū)域中，用10uF電解電容或鉭電容與0.1uF瓷片電容并聯(lián)後接在電源/地之間.在PCB板電源入口端和最遠端各放置一處，以防電源尖峰脈沖引發(fā)的噪聲干擾。

4.3

對雙面板，在用電電路相同層面中，用兩邊線寬為

200mil的電源走線環(huán)繞該電路。(另一面須用數(shù)字地做相同處理)

4.4

一般地，先布電源走線，再布信號走線。

5.

地

5.1雙面板中，數(shù)字和模擬元器件(除DAA)周圍及下方未使用之區(qū)域用數(shù)字地或模擬地區(qū)域填充，各層面同類地區(qū)域連接在一起，不同層面同類地區(qū)域通過多個過孔相連:Modem

DGND引腳接至數(shù)字地區(qū)域，AGND引腳接至模擬地區(qū)域;數(shù)字地區(qū)域和模擬地區(qū)域用一條直的空隙隔開。

5.2

四層板中，使用數(shù)字和模擬地區(qū)域覆蓋數(shù)字和模擬元器件(除DAA)；Modem

DGND引腳接至數(shù)字地區(qū)域，AGND引腳接至模擬地區(qū)域;數(shù)字地區(qū)域和模擬地區(qū)域用一條直的空隙隔開。

5.3

如設計中須EMI過濾器，應在接口插座端預留一定空間，絕大多數(shù)EMI器件(Bead/電容)均可放置在該區(qū)域;未使用之區(qū)域用地區(qū)域填充，如有屏蔽外殼也須與之相連。

5.4

每個功能模塊電源應分開。功能模塊可分為：并行總線接口、顯示、數(shù)字電路(SRAM、EPROM、Modem)和DAA等，每個功能模塊的電源/地只能在電源/地的源點相連。

5.5

對串行DTE模塊，使用去耦電容減少電源耦合，對電話線也可做相同處理。

5.6

地線通過一點相連，如可能，使用Bead；如抑制EMI需要，允許地線在其它地方相連。

5.7

所有地線走線盡量寬，25-50mil。

5.8

所有IC電源/地間的電容走線盡量短，并不要使用過孔。

6.

晶振電路

6.1

所有連到晶振輸入/輸出端(如XTLI、XTLO)的走線盡量短，以減少噪聲干擾及分布電容對Crystal的影響。XTLO走線盡量短，且彎轉角度不小於45度。(因XTLO連接至上升時間快，大電流之驅動器)

6.2

雙面板中沒有地線層，晶振電容地線應使用盡量寬的短線連接至器件上離晶振最近的DGND引腳，且盡量減少過孔。

6.3

如可能，晶振外殼接地。

6.4

在XTLO引腳與晶振/電容節(jié)點處接一個100

Ohm電阻。

6.5

晶振電容的地直接連接至

Modem的GND引腳，不要使用地線區(qū)域或地線走線來連接電容和Modem的GND引腳。

7.

使用EIA/TIA-232接口的獨立Modem設計

7.1

使用金屬外殼。

如果須用塑料外殼，應在內(nèi)部貼金屬箔片或噴導電物質以減小EMI。

7.2

各電源線上放置相同模式的Choke。

7.3

元器件放置在一起并緊靠EIA/TIA-232接口的Connector。

7.4

所有EIA/TIA-232器件從電源源點單獨連接電源/地。電源/地的源點應為板上電源輸入端或調壓芯片的輸出端。

7.5

EIA/TIA-232電纜信號地接至數(shù)字地。

針對模擬信號，再作一些詳細說明：

模擬電路的設計是工程師們最頭疼、但也是最致命的設計部分，盡管目前數(shù)字電路、大規(guī)模集成電路的發(fā)展非常迅猛，但是模擬電路的設計仍是不可避免的，有時也是數(shù)字電路無法取代的，例如

RF

射頻電路的設計！這里將模擬電路設計中應該注意的問題總結如下，有些純屬經(jīng)驗之談，還望大家多多補充、多多批評指正！...

（1）為了獲得具有良好穩(wěn)定性的反饋電路，通常要求在反饋環(huán)外面使用一個小電阻或扼流圈給容性負載提供一個緩沖。

（2）積分反饋電路通常需要一個小電阻（約

560

歐）與每個大于

10pF

的積分電容串聯(lián)。

（3）在反饋環(huán)外不要使用主動電路進行濾波或控制

EMC

的

RF

帶寬，而只能使用被動元件（最好為

RC

電路）。僅僅在運放的開環(huán)增益比閉環(huán)增益大的頻率下，積分反饋方法才有效。在更高的頻率下，積分電路不能控制頻率響應。

（4）為了獲得一個穩(wěn)定的線性電路，所有連接必須使用被動濾波器或其他抑制方法（如光電隔離）進行保護。

（5）使用

EMC

濾波器，并且與

IC

相關的濾波器都應該和本地的

0V

參考平面連接。

（6）在外部電纜的連接處應該放置輸入輸出濾波器，任何在沒有屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導線連接處都需要濾波，因為存在天線效應。另外，在具有數(shù)字信號處理或開關模式的變換器的屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導線連接處也需要濾波。

（7）在模擬

IC

的電源和地參考引腳需要高質量的

RF

去耦，這一點與數(shù)字

IC

一樣。但是模擬

IC

通常需要低頻的電源去耦，因為模擬元件的電源噪聲抑制比（PSRR）在高于

1KHz

后增加很少。在每個運放、比較器和數(shù)據(jù)轉換器的模擬電源走線上都應該使用

RC

或

LC

濾波。電源濾波器的拐角頻率應該對器件的

PSRR

拐角頻率和斜率進行補償，從而在整個工作頻率范圍內(nèi)獲得所期望的

PSRR

。

（8）對于高速模擬信號，根據(jù)其連接長度和通信的最高頻率，傳輸線技術是必需的。即使是低頻信號，使用傳輸線技術也可以改善其抗干擾性，但是沒有正確匹配的傳輸線將會產(chǎn)生天線效應。

（9）避免使用高阻抗的輸入或輸出，它們對于電場是非常敏感的。

（10）由于大部分的輻射是由共模電壓和電流產(chǎn)生的，并且因為大部分環(huán)境的電磁干擾都是共模問題產(chǎn)生的，因此在模擬電路中使用平衡的發(fā)送和接收（差分模式）技術將具有很好的

EMC

效果，而且可以減少串擾。平衡電路（差分電路）驅動不會使用

0V

參考系統(tǒng)作為返回電流回路，因此可以避免大的電流環(huán)路，從而減少

RF

輻射。

（11）比較器必須具有滯后（正反饋），以防止因為噪聲和干擾而產(chǎn)生的錯誤的輸出變換，也可以防止在斷路點產(chǎn)生振蕩。不要使用比需要速度更快的比較器（將

dV/dt

保持在滿足要求的范圍內(nèi)，盡可能低）。

（12）有些模擬

IC

本身對射頻場特別敏感，因此常常需要使用一個安裝在

PCB

上，并且與

PCB

的地平面相連接的小金屬屏蔽盒，對這樣的模擬元件進行屏蔽。注意，要保證其散熱條件

PCB布線規(guī)則2

連線精簡原則

連線要精簡，盡可能短，盡量少拐彎，力求線條簡單明了，特別是在高頻回路中，當然為了達到阻抗匹配而需要進行特殊延長的線就例外了，例如蛇行走線等。安全載流原則銅線的寬度應以自己所能承載的電流為基礎進行設計，銅線的載流能力取決于以下因素：線寬、線厚（銅鉑厚度）、允許溫升等，下表給出了銅導線的寬度和導線面積以及導電電流的關系（軍品標準），可以根據(jù)這個基本的關系對導線寬度進行適當?shù)目紤]。印制導線最大允許工作電（導線厚50um，允許溫升10℃）

導線寬度（Mil）

導線電流（A）

10

1

15

1.2

20

1.3

25

1.7

30

1.9

50

2.6

75

3.5

100

4.2

200

7.0

250

8.3

相關的計算公式為：

I=KT0.44A0.75

其中:

K

為修正系數(shù)，一般覆銅線在內(nèi)層時取0.024，在外層時取0.048；

T

為最大溫升，單位為℃;

A

為覆銅線的截面積，單位為mil（不是mm，注意）；

I

為允許的最大電流，單位是A。

電磁抗干擾原則

電磁抗干擾原則涉及的知識點比較多，例如銅膜線的拐彎處應為圓角或斜角（因為高頻時直角或者尖角的拐彎會影響電氣性能）雙面板兩面的導線應互相垂直、斜交或者彎曲走線，盡量避免平行走線，減小寄生耦合等。

一、

通常一個電子系統(tǒng)中有各種不同的地線，如數(shù)字地、邏輯地、系統(tǒng)地、機殼地等，地線的設計原則如下：

1、

正確的單點和多點接地在低頻電路中，信號的工作頻率小于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)流對干擾影響較大，因而應采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHZ

時，如果采用一點接地，其地線的長度不應超過波長的1/20，否則應采用多點接地法。

2、

數(shù)字地與模擬地分開

若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應盡量使它們分開。一般數(shù)字電路的抗干擾能力比較強，例如TTL

電路的噪聲容限為0.4~0.6V，CMOS

電路的噪聲容限為電源電壓的0.3~0.45

倍，而模擬電路只要有很小的噪聲就足以使其工作不正常，所以這兩類電路應該分開布局布線。

3、

接地線應盡量加粗

若接地線用很細的線條，則接地電位會隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應將地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能接地線應在2~3mm

以上。

4、

接地線構成閉環(huán)路

只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路布成環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。因為環(huán)形地線可以減小接地電阻，從而減小接地電位差。

二、

配置退藕電容

PCB

設計的常規(guī)做法之一是在印刷板的各個關鍵部位配置適當?shù)耐伺弘娙?，退藕電容的一般配置原則是：

電源的輸入端跨接10~100uf

的電解電器，如果印制電路板的位置允許，采用100uf

以上的電解電容器抗干擾效果會更好。

原則上每個集成電路芯片都應布置一個0.01uf~`0.1uf

的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每4~8

個芯片布置一個1~10uf

的鉭電容（最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來的，這種卷起來的結構在高頻時表現(xiàn)為電感，最好使用鉭電容或聚碳酸醞電容）。

對于抗噪能力弱、關斷時電源變化大的器件，如RAM、ROM

存儲器件，應在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。

電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。

三、

過孔設計

在高速PCB

設計中，看似簡單的過孔也往往會給電路的設計帶來很大的負面效應，為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響，在設計中可以盡量做到：

從成本和信號質量兩方面來考慮，選擇合理尺寸的過孔大小。例如對6-

10

層的內(nèi)存模塊PCB

設計來說，選用10/20mil（鉆孔/焊盤）的過孔較好，對于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使用8/18Mil

的過孔。在目前技術條件下，很難使用更小尺寸的過孔了（當孔的深度超過鉆孔直徑的6

倍時，就無法保證孔壁能均勻鍍銅）；對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗。

使用較薄的PCB

板有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)。

PCB

板上的信號走線盡量不換層，即盡量不要使用不必要的過孔。

電源和地的管腳要就近打過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好。

在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號提供最近的回路。甚至可以在PCB

板上大量放置一些多余的接地過孔。

四、

降低噪聲與電磁干擾的一些經(jīng)驗

能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在關鍵地方。

可用串一個電阻的方法，降低控制電路上下沿跳變速率。

盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼，如RC

設置電流阻尼。

使用滿足系統(tǒng)要求的最低頻率時鐘。

時鐘應盡量靠近到用該時鐘的器件，石英晶體振蕩器的外殼要接地。

用地線將時鐘區(qū)圈起來，時鐘線盡量短。

石英晶體下面以及對噪聲敏感的器件下面不要走線。

時鐘、總線、片選信號要遠離I/O

線和接插件。

時鐘線垂直于I/O

線比平行于I/O

線干擾小。

I/O

驅動電路盡量靠近PCB

板邊，讓其盡快離開PCB。對進入PCB

的信號要加濾波，從高噪聲區(qū)來信號也要加濾波，同時用串終端電阻的辦法，減小信號反射。

MCU

無用端要接高，或接地，或定義成輸出端，集成電路上該接電源、地的端都要接，不要懸空。

閑置不用的門電路輸入端不要懸空，閑置不用的運放正輸入端接地，負輸入端接輸出端。

印制板盡量使用45

折線而不用90

折線布線，以減小高頻信號對外的發(fā)射與耦合。

印制板按頻率和電流開關特性分區(qū)，噪聲元件與非噪聲元件呀距離再遠一些。

單面板和雙面板用單點接電源和單點接地、電源線、地線盡量粗。

模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠離數(shù)字電路信號線，特別是時鐘。

對A/D

類器件，數(shù)字部分與模擬部分不要交叉。

元件引腳盡量短，去藕電容引腳盡量短。

關鍵的線要盡量粗，并在兩邊加上保護地，高速線要短要直。

對噪聲敏感的線不要與大電流，高速開關線并行。

弱信號電路，低頻電路周圍不要形成電流環(huán)路。

任何信號都不要形成環(huán)路，如不可避免，讓環(huán)路區(qū)盡量小。

每個集成電路有一個去藕電容。每個電解電容邊上都要加一個小的高頻旁路電容。

用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容做電路充放電儲能電容，使用管狀電容時，外殼要接地。對干擾十分敏感的信號線要設置包地，可以有效地抑制串擾。

信號在印刷板上傳輸，其延遲時間不應大于所有器件的標稱延遲時間。環(huán)境效應原則要注意所應用的環(huán)境，例如在一個振動或者其他容易使板子變形的環(huán)境中采用過細的銅膜導線很容易起皮拉斷等。

安全工作原則

要保證安全工作，例如要保證兩線最小間距要承受所加電壓峰值，高壓線應圓滑，不得有尖銳的倒角，否則容易造成板路擊穿等。組裝方便、規(guī)范原則走線設計要考慮組裝是否方便，例如印制板上有大面積地線和電源線區(qū)時（面積超過50平方毫米），應局部開窗口以方便腐蝕等。此外還要考慮組裝規(guī)范設計，例如元件的焊接點用焊盤來表示，這些焊盤（包括過孔）均會自動不上阻焊油，但是如用填充塊當表貼焊盤或用線段當金手指插頭，而又不做特別處理，（在阻焊層畫出無阻焊油的區(qū)域），阻焊油將掩蓋這些焊盤和金手指，容易造成誤解性錯誤；SMD

器件的引腳與大面積覆銅連接時，要進行熱隔離處理，一般是做一個Track

到銅箔，以防止受熱不均造成的應力集中而導致虛焊；PCB上如果有Φ12

或方形12mm

以上的過孔時，必須做一個孔蓋，以防止焊錫流出等。

經(jīng)濟原則

遵循該原則要求設計者要對加工，組裝的工藝有足夠的認識和了解，例如5mil

的線做腐蝕要比8mil

難，所以價格要高，過孔越小越貴等

熱效應原則

在印制板設計時可考慮用以下幾種方法：均勻分布熱負載、給零件裝散熱器，局部或全局強迫風冷。從有利于散熱的角度出發(fā)，印制板最好是直立安裝，板與板的距離一般不應小于2cm，而且器件在印制板上的排列方式應遵循一定的規(guī)則：同一印制板上的器件應盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件（如小信號晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等）放在冷卻氣流的最上（入口處），發(fā)熱量大或耐熱性好的器件（如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等）放在冷卻氣流最下。在水平方向上，大功率器件盡量靠近印刷板的邊沿布置，以便縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印刷板上方布置，以便減少這些器件在工作時對其他器件溫度的影響。對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域（如設備的底部），千萬不要將它放在發(fā)熱器件的正上方，多個器件最好是在水平面上交錯布局。設備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動，所以在設計時要研究空氣流動的路徑，合理配置器件或印制電路板。采用合理的器件排列方式，可以有效地降低印制電路的溫升。此外通過降額使用，做等溫處理等方法也是熱設計中經(jīng)常使用的手段。

ProtelDXPPCB的高級編輯技巧

2011-07-1113:55:41|

分類：軟件|

標簽：protel

dxp

pcb

高級編輯技

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訂閱對于不同要求的PCB電路設計，ProtelDXP提供了一些高級的編輯技巧用于滿足設計的需要，主要包括放置文字、放置焊盤、放置過孔和放置填充等組件放置，以及包地、補淚滴、敷銅等PCB編輯技巧。這些編輯技巧對于實際電中板設計性能的提高是很重要的，本章將對這些編輯技巧進行詳細說明。7.1放置坐標指示放置坐標指示可以顯示出PCB板上任何一點的坐標位置。啟用放置坐標的方法如下：從主菜單中執(zhí)行命令Place/Coordinate，也可以用元件放置工具欄中的（PlaceCoordinate）圖標按鈕。進入放置坐標的狀態(tài)后，鼠標將變成十字光標狀，將鼠標移動到合管的位置，單擊鼠標確定放置，如圖7-1所示。

圖7-1坐標指示放置坐標指示屬性設置可以通過以下方法之一：在用鼠標放置坐標時按Tab鍵，將彈出Coordinate（坐標指示屬性）設置對話框，如圖7-2所示。

圖7-2坐標指示屬性設置對已經(jīng)在PCB板上放置好的坐標指示，直接雙擊該坐標指示也將彈出Coordinate屬性設置對話框。坐標指示屬性設置對話框中有如下幾項：LineWidth:用于設置坐標線的線寬。TextWidth：用于設置坐標的文字寬度。TextHeight：用于設置坐標標注所占高度。Size：用于設置坐標的十字寬度。LocationX和Y：用于設置坐標的位置x和y。Layer下拉列表：用于設置坐標所在的布線層。Font下拉列表：用于設置坐標文字所使用的字體。UnitStyle下拉列表：用于設置坐標指示的放置方式。有3種放置方式，分別為None（無單位）、Normal（常用方式）和Brackets（使用括號方式）。Locked復選項：用于設置是否將坐標指示文字在PCB上鎖定。7.2距離標注

在電路板設計中，有時對元件或者電路板的物理距離要進行標注，以便以后的檢查使用。1．放置距離標注的方法

先將PCB電路板切換到Keep-outLayer層，然后從主菜單執(zhí)行命令Place/Dimension/Dimension，也可以用元件放置工具欄中的PlaceStandardDimension按鈕。進入放置距離標注的狀態(tài)后，鼠標變成如圖7-3所示的十字光標狀。將鼠標移動到合適的位置，單擊鼠標確定放置距離標注的起點位置。移動鼠標到合適位置再單擊，確定放置距離標注的終點位置，完成距離標注的放置，如圖7-4所示。系統(tǒng)自動顯示當前兩點間的距離。

圖7-3放置距離標注起點圖7-4放置距離標注終點2．屬性設置屬性設置的方法如下：在用鼠標放置距離標注時按Tab鍵，將彈出Dimension（距離標注屬性）設置對話框，如圖7-5所示。

圖7-5距離標注設置對話框對已經(jīng)在PCB板上放置好的距離標注，直接雙擊也可以彈出距離標注屬性設置對話框。距離屬性設置對話框中有如下幾項：StartX和Y：用于設置距離標注的起始坐標x和y。LineWidth：用于設置距離標注的線寬。TextWidth：用于設置距離標注的文字寬度。Height：用于設置距離標注所占高度。EndX和Y：用于設置距離標注的終止坐標x和y。TextHeight：用于設置距離標注文字的高度。Layer下拉列表：用于設置距離標注所在的布線層。Font下拉列表：用于設置距離標注文字所使用的字體。Locked復選項：用于設置該距離注釋是否要在PCB板上固定位置。UnitStyle下拉列表：用于設置距離單位的放置。有3種放置方式，分別為None（無單位）、Normal（常用方式）和Brackets（使用括號方式）。效果分別如圖7-6、圖7-7和圖7-8所示。

圖7-6none風格圖7-7Nomal風格圖7-8Brackets風格7.3敷銅

通常的PCB電路板設計中，為了提高電路板的抗干擾能力，將電路板上沒有布線的空白區(qū)間鋪滿銅膜。一般將所鋪的銅膜接地，以便于電路板能更好地抵抗外部信號的干擾。1．敷銅的方法從主菜單執(zhí)行命令Place/PolygonPlane…，也可以用元件放置工具欄中的PlacePolygonPlane按鈕。進入敷銅的狀態(tài)后，系統(tǒng)將會彈出PolygonPlane（敷銅屬性）設置對話框，如圖7-9所示。

圖7-9敷銅屬性設置對話框在敷銅屬性設置對話框中，有如下幾項設置：SurroundPadsWith復選項：用于設置敷銅環(huán)繞焊盤的方式。有兩種方式可供選擇：Arcs（圓周環(huán)繞）方式和Octagons（八角形環(huán)繞）方式。兩種環(huán)繞方式分別如圖7-10和圖7-11所示。

圖7-10圓周環(huán)繞方式圖7-11八角形環(huán)繞方式GridSize：用于設置敷銅使用的網(wǎng)格的寬度。TrackWidth：用于設置敷銅使用的導線的寬度。HatchingStyle復選項：用于設置敷銅時所用導線的走線方式。可以選擇None（不敷銅）、90°敷銅、45°敷銅、水平敷銅和垂直敷銅幾種。幾種敷銅導線走線方式分別如圖7-12、7-13、7-14、7-15、7-16所示。當導線寬度大于網(wǎng)格寬度時，效果如圖7-17

圖7-12None敷銅圖7-1390°敷銅圖7-1445°敷銅

圖7-15水平敷銅圖7-16垂直敷銅圖7-17實心敷銅Layer下拉列表：用于設置敷銅所在的布線層。MinPrimLength文本框：用于設置最小敷銅線的距離。LockPrimitives復選項：是否將敷銅線鎖定，系統(tǒng)默認為鎖定。ConnecttoNet下拉列表：用于設置敷銅所連接到的網(wǎng)絡，一般設計總將敷銅連接到信號地上。PourOverSameNet復選項：用于設置當敷銅所連接的網(wǎng)絡和相同網(wǎng)絡的導線相遇時，是否敷銅導線覆蓋銅膜導線。RemoveDeadCoper復選項：用于設置是否在無法連接到指定網(wǎng)絡的區(qū)域進行敷銅。2．放置敷銅

設置好敷銅的屬性后，鼠標變成十字光標表狀，將鼠標移動到合適的位置，單擊鼠標確定放置敷銅的起始位置。再移動鼠標到合適位置單擊，確定所選敷銅范圍的各個端點。必須保證的是，敷銅的區(qū)域必須為封閉的多邊形狀，比如電路板設計采用的是長方形電路板，是敷銅區(qū)域最好沿長方形的四個頂角選擇敷銅區(qū)域，即選中整個電路板。敷銅區(qū)域選擇好后，右擊鼠標退出放置敷銅狀態(tài)，系統(tǒng)自動運行敷銅并顯示敷銅結果。7.4補淚滴

在電路板設計中，為了讓焊盤更堅固，防止機械制板時焊盤與導線之間斷開，常在焊盤和導線之間用銅膜布置一個過渡區(qū)，形狀像淚滴，故常稱做補淚滴（Teardrops）。淚滴的放置可以執(zhí)行主菜單命令Tools/Teardrops…，將彈出如圖7-18所示的Teardropptions（淚滴）設置對話框。

圖7-18淚滴設置對話框接下來，對淚滴設置對話框中的各個選項區(qū)域的作用進行相應的介紹。①General選項區(qū)域設置General選項區(qū)域各項的設置如下：AllPads復選項：用于設置是否對所有的焊盤都進行補淚滴操作。AllVias復選項：用于設置是否對所有過孔都進行補淚滴操作。SelectedObjectsOnly復選項：用于設置是否只對所選中的元件進行補淚滴。ForceTeardrops復選項：用于設置是否強制性的補淚滴。CreateReport復選項：用于設置補淚滴操作結束后是否生成補淚滴的報告文件。②Action選項區(qū)域設置Action選項區(qū)域各基的設置如下：Add單選項：表示是淚滴的添加操作。Remove單選項：表示是淚滴的刪除操作。③teardropStyle選項區(qū)域設置TeardropStyle選項區(qū)域各項的設置介紹如下：Arc單選項：表示選擇圓弧形補淚滴。Track單選項：表示選擇用導線形做補淚滴。所有淚滴屬性設置完成后，單擊OK按鈕即可進行補淚滴操作。使用圓弧形補淚滴的方法操作結束后如下圖7-19所示。

圖7-19補淚滴效果示意圖電路板設計中抗干擾的措施還可以采取包地的辦法，即用接地的導線將某一網(wǎng)絡包住，采用接地屏蔽的辦法來抵抗外界干擾。網(wǎng)絡包地的使用步驟如下：選擇需要包地的網(wǎng)絡或者導線。從主菜單中執(zhí)行命令Edit/Select/Net，光標將變成十字形狀，移動光標一要進行包地的網(wǎng)絡處單擊，選中該網(wǎng)絡。如果是元件沒有定義網(wǎng)絡，可以執(zhí)行主菜單命令Select/ConnectedCopper選中要包地的導線。放置包地導線。從主菜單中執(zhí)行命令Tools/OutlineSelectedObjects。系統(tǒng)自動對已經(jīng)選中的網(wǎng)絡或導線進行包地操作。包地操作前和操作后如圖7-20和圖7-21所示。

圖7-20包地操作前效果圖圖7-21包地操作后效果圖對包地導線的刪除。如果不再需要包地的導線，可以在主菜單中執(zhí)行命令Edit/Select/ConnectedCopper。此時光標將變成十字形狀，移動光標選中要刪除的包地導線，按Delect鍵即可刪除不需要的包地導線。7.5放置文字

有時在布好的印刷板上需要放置相應元件的文字（String）標注，或者電路注釋及公司的產(chǎn)品標志等文字。必須注意的是所有的文字都放置在Silkscreen（絲印層）上。放置文字的方法包括：執(zhí)行主菜單命令Place/String，或單擊元件放置工具欄中的（PlaceString）按鈕。選中放置后，鼠標變成十字光標狀，將鼠標移動到合適的位置，單擊鼠標就可以放置文字。系統(tǒng)默認的文字是String，可以用以下的辦法對其編輯?？捎靡韵聝煞N方法對String進行編輯?！裨谟檬髽朔胖梦淖謺r按Tab鍵，將彈出String（文字屬性）設置對話框，如圖7-22所示。

圖7-22文字屬性設置對話框?對已經(jīng)在PCB板上放置好的文字，直接雙擊文字，也可以彈出String設置對話框。其中可以設置的項是文字的Height（高度）、Width（寬度）、Rotation（放置的角度）和入置的x和y的坐標位置LocationX/Y。在屬性“Properties”選項區(qū)域中，有如下幾項：Text下拉列表：用于設置要放置的文字的內(nèi)容，可根據(jù)不同設計需要而進行更改。Layer下拉列表：用于設置要放置的文字所在的層面。Font下拉列表：用于設置放置的文字的字體。Locked復選項：用于設定放置后是否將文字固定不動。Mirror復選項：用于設置文字是否鏡像放置。7.6放置過孔

當導線從一個布線層穿透到另一個布線層時，就需要放置過孔（Via）；過孔用于是同板層之間導線的連接。①放置過孔的方法可以執(zhí)行主菜單命令Place/Via，也可以單擊元件放置工具欄中的PlaceVia按鈕。進入放置過孔狀態(tài)后，鼠標變成十字光標狀，將鼠標移動到合適的位置，單擊鼠標，就完成了過孔的放置。②過孔的屬性設置過孔的屬性設置有以下兩種方法：●在用鼠標放置過孔時按Tab鍵，將彈出Via（過孔屬性）設置對話框，如圖7-23所示。

圖7-23過孔屬性設置對話框●對已經(jīng)在PCB板上放置好的過孔，直接雙擊，也可以彈出過孔屬性設置對話框。過孔屬性設置對話框中可以設置的項目有：HoleSize：用于設置過孔內(nèi)直徑的大小Diameter：用于設置過孔的外直徑大小。Location：用于設置過孔的圓心的坐標x和y位置。StartLayer：用于選擇過孔的起始布線層。EndLayer下拉列表：用于選擇過孔的終止布線層。Net下拉列表：用于設置過孔相連接的網(wǎng)絡。Testpoint復選項：用于設置過孔是否作為測試點，注意可以做測試點的只有位于頂層的和底層的過孔。Locked復選項：用于設定放置過孔后是否將過孔固定不動。SolderMaskExpansions：設置阻焊層。7.7放置焊盤

1．放置焊盤的方法可以執(zhí)行主菜單中命令Place/Pad，也可以用元件放置工具欄中的PlacePad按鈕。進入放置焊盤（Pad）狀態(tài)后，鼠標將變成十字形狀，將鼠標移動到合適的位置上單擊就完成了焊盤的放置。2．焊盤的屬性設置焊盤的屬性設置有以下兩種方法：●在用鼠標放置焊盤時，鼠標將變成十字形狀，按Tab鍵，將彈出Pad（焊盤屬性）設置對話框，如圖7-24所示。

圖7-24焊盤屬性設置對話框●對已經(jīng)在PCB板上放置好的焊盤，直接雙擊，也可以彈出焊盤屬性設置對話框。在焊盤屬性設置對話在框中有如下幾項設置：HoleSize：用于設置焊盤的內(nèi)直徑大小。Rotation：用一設置焊盤放置的旋轉角度。Location：用于設置焊盤圓心的x和y坐標的位置。Designator文本框：用于設置焊盤的序號。Layer下拉列表：從該下拉列表中可以選擇焊盤放置的布線層。Net下拉列表：該下拉列表用于設置焊盤的網(wǎng)絡。ElectricalType下拉列表：用于選擇焊盤的電氣特性。該下拉列表共有3種選擇方式：Load（節(jié)點）、Source（源點）和Terminator（終點）。Testpoint復選項：用于設置焊盤是否作為測試點，可以做測試點的只有位于頂層的和底層的焊盤。Locked復選項：選中該復選項，表示焊盤放置后位置將固定不動。SizeandShape選項區(qū)域：用于設置焊盤的大小和形狀X-Size和Y-Size：分別設置焊盤的x和y的尺寸大小。Shape下拉列表：用于設置焊盤的形狀，有Round（圓形）、Octagonal（八角形）和Rectangle（長方形）。PasteMaskExpansions選項區(qū)域：用于設置助焊層屬性。SolderMaskExpansions選項區(qū)域：用于設置阻焊層屬性。7.8放置填充

銅膜矩形填充（Fill）也可以起到導線的作用，同時也穩(wěn)固了焊盤。1．放置填充的方法可以執(zhí)行主菜單命令Place/Fill，也可以用元件放置工具欄中的PlaceFill按鈕。進入放置填充狀態(tài)后，鼠標變成十字光標狀，將鼠標移動到合適的位置拖動出一個矩形范圍，完成矩形填充的放置。2．填充的屬性設置填充的屬性設置有以下兩種方法：●在用鼠標放置填充的時候按Tab鍵，將彈出Fill（矩形填充屬性）設置對話框，如圖7-25所示。

圖7-25矩形填充屬性設置●對已經(jīng)在PCB板上放置好的矩形填充，直接雙擊也可以彈出矩形填充屬性設置對話框。矩形填充屬性設置對話框。矩形填充屬性設置對話框中有如下幾項：CornerX和Y：設置矩形填充的左下角的坐標。CornerX和Y：設置矩形填充的右上角的坐標。Rotation：設置矩形填充的旋轉角度。Layer下拉列表：用于選擇填充放置的布線層。Net下拉列表：用于設置填充的網(wǎng)絡。Locked復選項：用于設定放置后是否將填充固定不動。Keepout復選項：用于設置是否將填充進行屏蔽。

7.9多層板的設計

在第5章曾介紹過多層板的概念，多層板中的兩個重要概念是中間層（Mid-Layer）和內(nèi)層（IntermalPlane）。其中中間層是用于布線的中間板層，該層所布的是導線。而內(nèi)層是不用于布線的中間板層，主要用于做電源支或者地線層，由大塊的銅膜所構成。ProtelDXP中提供了最多16個內(nèi)層，32個中間層，供多層板設計的需要。在這里以常用的四層電路板為例，介紹多層電路板的設計過程。1．內(nèi)層的建立對于4層電路板，就是建立兩層內(nèi)層，分別用于電源層和地層。這樣在4層板的頂層和低層不需要布置電源線和布置地線，所有電路元件的電源和地的連接將通過盲過孔的形式連接兩層內(nèi)層中的電源和地。內(nèi)層的建立方法是：打開要設計的PCB電路板，進入PCB編輯狀態(tài)。如圖7-26所示是一幅雙面板的電路圖，其中較粗的導線為地線GND。然后執(zhí)行主菜單命令Design/LayerStackManager…，系統(tǒng)將彈出LayerStackManager（板層管理器）對話框，如圖5-31所示。在板層管理器中，單擊AddPlane按鈕，會在當前的PCB板中增加一個內(nèi)層，在這時要添加兩個內(nèi)層，添加了兩個內(nèi)層的效果如圖7-27所示。

圖7-26雙面板電路圖舉例

圖7-27增加兩個內(nèi)層的PCB板用鼠標選中第一個內(nèi)層（IntermalPlanel），雙擊將彈出EditLayer（內(nèi)層屬性編輯）對話框，如圖7-28所示。

圖7-28內(nèi)層屬性編輯對話框在圖7-27的內(nèi)層屬性編輯對話框中，各項設置說明如下：Name文本框；用于給該內(nèi)層指定一個名字，在這里設置為Power，表示布置的是電源層。Copperthickness文本框：用于設置內(nèi)層銅膜的厚度，這里取默認值。NetName下拉列表：用于指字對應的網(wǎng)絡名，對應PCB電源的網(wǎng)絡名，這里定義為VCC。Pullback：用于設置內(nèi)層銅膜和過孔銅膜不相交時的縮進值，這里取默認值。同樣的，對另一個內(nèi)層的屬性指定為：Name：定為Ground，表示是接地層。NetName：網(wǎng)絡名字為GND。對兩個內(nèi)層的屬性指定完成后，其設置結果如圖7-29所示。

圖7-29內(nèi)層設置完成結果圖2．刪除所有導線內(nèi)層設置完畢后，將重新刪除以前的導線，方法是在主菜單下執(zhí)行菜單命令Tools/Un-Route/All，將以前所有的導線刪除。3．重新布置導線重新布線的方法是在主菜單下執(zhí)行菜單命令AutoRoute/All。Protel將對當前PCB板進行重新布線，布線結果如圖7-30所示。

圖7-30多層板布線結果圖從圖7-30中可以看出，原來VCC和GND的接點都不現(xiàn)用導線相連接，它們都使用過孔與兩個內(nèi)層相連接，表現(xiàn)在PCB圖上為使用十字符號標注。4．內(nèi)層的顯示在PCB圖紙上右擊鼠標，在彈出的右鍵菜單中執(zhí)行命令Options/BoardLayers&Colors，系統(tǒng)將彈出BoardLayersandColors（板層和顏色管理）對話框，如圖7-31所示。

圖7-31板層和顏色管理對話框在板層和顏色管理對話框中，InternalPlanes欄列出了當前設置的兩層內(nèi)層，分別為Power層和Ground層。用鼠標選中這兩項的Show復選按鈕，表示顯示這兩個內(nèi)層。單擊OK后退出。再在PCB編輯界面下，右擊鼠標，在彈出的快捷菜單中執(zhí)行命令Options/Show/ode…，將彈出Preferences（屬性）設置對話框，并單擊Display標簽，將出現(xiàn)Display選項卡如圖7-32所示。

圖7-32顯示屬性設置對話框在圖7-31中，選定DisplayOptions選項區(qū)域下的SingleLayerMode（單層顯示模式）復選項，單擊OK按鈕后確定退出。將板層切換到內(nèi)層，如切換到“Power”層的效果如圖7-33所示。

圖7-33內(nèi)層顯示效果圖如圖7-32所示，可以看到在網(wǎng)絡名為VCC的網(wǎng)絡標號的過孔處有一虛線圓，表示“VCC”電源內(nèi)層的使用情況。7.10印刷電路板工藝設計

7.10.1PCB布線工藝設計的一般原則和抗干擾措施在PCB設計中，布線是完成產(chǎn)品設計的重要步驟，PCB布線有單面布線、雙面布線和多層布線。為了避免輸入端與輸出端的邊線相鄰平行而產(chǎn)生反射干擾和兩相鄰布線層互相平行產(chǎn)生寄生耦合等干擾而影響線路的穩(wěn)定性，甚至在干擾嚴重時造成電路板根本無法工作，在PCB布線工藝設計中一般考慮以下方面：1．考慮PCB尺寸大小PCB尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；尺寸過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。應根據(jù)具體電路需要確定PCB尺寸。2．確定特殊元件的位置確定特殊元件的位置是PCB布線工藝的一個重要方面，特殊元件的布局應主要注意以下方面：盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設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離得太近，輸入和輸出元件應盡量遠離。某些元器件或導線之間可能有較高的電位差，應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盡量布置在調試時手不易觸及的地方。重量超過15g的元器件、應當用支架加以固定，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，而應裝在整機的機箱底板上，且應考慮散熱問題。熱敏元件應遠離發(fā)熱元件。對于電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構要求。若是機內(nèi)調節(jié)，應放在印制板上便于調節(jié)的地方；若是機外調節(jié)，其位置要與調節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應。應留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。3．布局方式采用交互式布局和自動布局相結合的布局方式。布局的方式有兩種：自動布局及交互式布局，在自動布線之前，可以用交互式預先對要求比較嚴格的線進行布局，完成對特殊元件的布局以后，對全部元件進行布局，主要遵循以下原則：按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應均勻、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。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)。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。長寬比為3:2或4:3。電路板面尺寸大于200×150mm時，應考慮電路板所受的機械強度。4．電源和接地線處理的基本原則由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產(chǎn)品的性能下降，對電源和地的布線采取一些措施降低電源和地線產(chǎn)生的噪聲干擾，以保證產(chǎn)品的質量。方法有如下幾種：電源、地線之間加上去耦電容。單單一個電源層并不能降低噪聲，因為，如果不考慮電流分配，所有系統(tǒng)都可以產(chǎn)生噪聲并引起問題，這樣額外的濾波是需要的。通常在電源輸入的地方放置一個1～10μF的旁路電容，在每一個元器件的電源腳和地線腳之間放置一個0.01～0.1μF的電容。旁路電容起著濾波器的作用，放置在板上電源和地之間的大電容（10μF）是為了濾除板上產(chǎn)生的低頻噪聲（如50/60Hz的工頻噪聲）。板上工作的元器件產(chǎn)生的噪聲通常在100MHz或更高的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生諧振，所以放置在每一個元器件的電源腳和地線腳之間的旁路電容一般較小（約0.1μF）。最好是將電容放在板子的另一面，直接在元件的正下方，如果是表面貼片的電容則更好。盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線>電源線>信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm，最細寬度可達0.05～0.07mm，電源線為1.2～2.5mm，用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。做成多層板，電源，地線各占用一層。依據(jù)數(shù)字地與模擬地分開的原則。若線路板上既有數(shù)字邏輯電路和又有模擬線性是中，應使它們盡量分開。低頻電路的地應盡量采用單點并聯(lián)接地，實際布線有困難時可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點串聯(lián)接地