如何设计电路板?pcb电路设计基础知识

时间:2023-03-05作者:佚名
设计电路,必须具备最基础的元件知识,基本能知道元件的参数和特性。了解各种电路的元件组成;熟悉模拟电路和数字电路,并且会编程。最好,先从制作电源入手;然后多了解现代高科技产品,看看他们的硬件构成。
1、如果设计的电路系统中包含FPGA器件,则在绘制原理图前必需使用Quartus II软件对管脚分配进行验证。(FPGA中某些特殊的管脚是不能用作普通IO的)
2、4层板从上到下依次为:信号平面层、地、电源、信号平面层;6层板从上到下依次为:信号平面层、地、信号内电层、信号内电层、电源、信号平面层。6层以上板(优点是:防干扰辐射),优先选择内电层走线,走不开选择平面层,禁止从地或电源层走线(原因:会分割电源层,产生寄生效应)。
3、多电源系统的布线:如FPGA DSP系统做6层板,一般至少会有3.3V 1.2V 1.8V 5V。
3.3V一般是主电源,直接铺电源层,通过过孔很容易布通全局电源网络。
5V一般可能是电源输入,只需要在一小块区域内铺铜。且尽量粗(你问我该多粗——能多粗就多粗,越粗越好)

如何设计电路板?pcb电路设计基础知识
1.2V和1.8V是内核电源(如果直接采用线连的方式会在面临BGA器件时遇到很大困难),布局时尽量将1.2V与1.8V分开,并让1.2V或1.8V内相连的元件布局在紧凑的区域,使用铜皮的方式连接,如下图:

如何设计电路板?pcb电路设计基础知识
总之,因为电源网络遍布整个PCB,如果采用走线的方式会很复杂而且会绕很远,使用铺铜皮的方法是一种很好的选择!
4、邻层之间走线采用交叉方式:既可减少并行导线之间的电磁干扰(高中学的哦),又方便走线(参考资料1)。http://www.gdzrlj.com/版权所有,如下图为某PCB中相邻两层的走线,大致是一横一竖。

如何设计电路板?pcb电路设计基础知识

如何设计电路板?pcb电路设计基础知识
5、模拟数字要隔离,怎么个隔离法?布局时将用于模拟信号的器件与数字信号的器件分开,然后从AD芯片中间一刀切!

如何设计电路板?pcb电路设计基础知识
模拟信号铺模拟地,模拟地/模拟电源与数字电源通过电感/磁珠单点连接。

如何设计电路板?pcb电路设计基础知识
6、基于PCB设计软件的PCB设计也可看做是一种软件开发过程,软件工程最注重“迭代开发”的思想,我觉得PCB设计中也可以引入该思想,减少PCB错误的概率。
(1) 原理图检查,尤其注意器件的电源和地(电源和地是系统的血脉,不能有丝毫疏忽)
(2) PCB封装绘制(确认原理图中的管脚是否有误)
(3) PCB封装尺寸逐一确认后,添加验证标签,添加到本次设计封装库
(4) 导入网表,边布局边调整原理图中信号顺序(布局后不能再使用OrCAD的元件自动编号功能)
(5) 手工布线(边布边检查电源地网络,前面说过:电源网络使用铺铜方式,所以少用走线)
总之,PCB设计中的指导思想就是边绘制封装布局布线边反馈修正原理图(从信号连接的正确性、信号走线的方便性考虑)。
7、晶振离芯片尽量近,且晶振下尽量不走线,铺地网络铜皮。多处使用的时钟使用树形时钟树方式布线。
8、连接器上信号的排布对布线的难易程度影响较大,因此要边布线边调整原理图上的信号(但千万不能重新对元器件编号)
9、多板接插件的设计:
(1) 使用排线连接:上下接口一致
(2) 直插座:上下接口镜像对称,如下图

如何设计电路板?pcb电路设计基础知识
10、模块连接信号的设计:
(1) 若2个模块放置在PCB同一面,如下:管教序号大接小小接大(镜像连接信号)

如何设计电路板?pcb电路设计基础知识
(2) 若2个模块放在PCB不同面,则管教序号小接小大接大
这样做能放置信号像上面的右图一样交叉。当然,上面的方法不是定则,我总是说,凡事随需而变(这个只能自己领悟),只不过在很多情况下按这种方式设计很管用罢了。
11、电源地回路的设计:

如何设计电路板?pcb电路设计基础知识
上图的电源地回路面积大,容易受电磁干扰

如何设计电路板?pcb电路设计基础知识
上图通过改进——电源与地线靠近走线,减小了回路面积,降低了电磁干扰(679/12.8,约54倍)。因此,电源与地尽量应该靠近走线!而信号线之间则应该尽量避免并行走线,降低信号之间的互感效应。

相关阅读

变频器常用的13个参数,设置错了会导致变频器不能正常工作

变频器的设定参数较多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象,因此,必须对相关的参数进行正确地设定。 01 控制方式 即速...
2024-08-15
变频器常用的13个参数,设置错了会导致变频器不能正常工作

电容并联与谐振峰

1. 相同容值电容的并联: 多个相同的电容并联后,阻抗曲线的整体形状不变,仍保持为一个大"V"型,但是各个频率点的阻抗整体下移减小。 2. 不同容值电容的并联: 当并联的电容容值...
2023-03-31
电容并联与谐振峰

开关电源中,如何正确选择滤波电容,参数如何确定?

滤波电容在开关电源中起着非常重要的作用,如何正确选择滤波电容,尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员都十分关心的问题。我们在电源滤波电路上可以看到各种各样的...
2023-03-31
开关电源中,如何正确选择滤波电容,参数如何确定?

CT和PT的区别

对于电工朋友们来说,电流互感器(简称 CT或TA)算是比较常见的,它的作用就是将大电流变成小电流,常与电能表搭配使用。 (电工课程免费试看) 其实,电流互感器还有一个搭档,...
2024-03-18
CT和PT的区别

效率为85%的开关模式稳压器电路图

开关电源 (SMPS) 因其紧凑的设计和约 80% 或更高的高效率,现已广泛应用于现代电子设备中。这里介绍的开关模式稳压器电路的效率约为 85%。 由于使用了MAX638CPA 5V CMOS降压可调开关稳压...
2023-08-23
效率为85%的开关模式稳压器电路图

热销商品

拷边机 包缝机内六角上针匙 开刀 上针内6角螺丝刀扳手 1.5 1.6

拷边机(包缝机)专用内六角上针匙及开刀工具,适用于精确调整机针位置与维护设备。配备1.5mm与1.6mm两种规格的内六角螺丝刀扳手,专为紧固或拆卸上针螺丝设计,确保机针安...
1.65

暗装开关插座面板单开双控一开五孔二三极USB快充肤感超薄家用4开

暗装开关插座面板,简约设计,完美融入家居环境。单开双控,轻松实现远程控制,方便实用。一开五孔,满足多种电器插孔需求;二三极USB快充,快速充电,高效便捷。超薄设计,节省空...
1.2

鸿雁开关插座面板旗舰店家用暗装墙壁86型一开带五孔多孔X86-1

鸿雁开关插座面板旗舰店推出的家用暗装墙壁86型一开带五孔多孔X86-1,是一款设计精良、功能齐全的家居电气产品。该产品采用86型标准面板尺寸,安装方便,适用于各种暗...
4.71

不锈钢加厚镊子维修工具夹子圆头弯头防滑带齿止血烧烤夹茶杯水草

不锈钢加厚镊子维修工具夹子圆头弯头防滑带齿止血烧烤夹茶杯水草 这款不锈钢加厚镊子维修工具夹子是设计用于各种专业场合的多功能工具。它拥有一个厚实的手柄,确...
0.8

三色变光led筒灯2.5寸3W5瓦开孔6 7.5 8公分家用客厅嵌入式天花灯

三色变光LED筒灯,2.5寸精巧设计,功率可选3W/5W,适用于开孔直径6.7–8公分的家用嵌入式安装。采用高亮LED光源,支持暖光、自然光、白光三色切换,满足不同场景氛围需求。...
7.2

网站栏目