入門必看!資深前輩教你用常識來學習PCB布線
發布時間:2014-03-25 來源:鳳舞天 責任編輯:sherryyu
PCBsheji,zaibushaorenyanzhongshitilihuo,raneryizhiyilai,yigefangandeqianqi,wodoushiqinzibujubuxian,zhiyoudaoledingxingzhihoudeyixiexiugaicaijiaogeitongshifuze,danyehuiyiyigentamenjiangjieweishenmeyaozheyangbuxian。tongshishejidePCB板,我也經常點評一番,指出缺失的地方,這樣同事在PCB設計上都有較大的提高。
年(nian)前(qian)同(tong)事(shi)負(fu)責(ze)布(bu)的(de)一(yi)塊(kuai)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)板(ban),性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)老(lao)是(shi)達(da)不(bu)到(dao)文(wen)檔(dang)提(ti)到(dao)的(de)性(xing)能(neng),雖(sui)然(ran)能(neng)用(yong),大(da)電(dian)流(liu)丟(diu)步(bu),高(gao)速(su)上(shang)不(bu)去(qu),波(bo)形(xing)差(cha),在(zai)深(shen)入(ru)分(fen)析(xi)之(zhi)後(hou)發(fa)現(xian)違(wei)背(bei)了(le)一(yi)些(xie)PCB布線的基本原則,修改之後性能就非常好,這讓我再一次的感受到PCB布線的重要性,尤其是我們經常做大功率電源、傳感器這類對PCB布線要求極為嚴格的。
上幾天在msOS群中,網友“嗡嗡”提出PCB布線問題,我有感於之前步進電機布線引起的問題,把這個PCB布線用常識來理解,通俗易懂、避開電路回路、電磁場傳輸線等高深複雜,越講越講不清的東西,從根本上讓大家明白怎麼回事,不被一些專業術語約束,獲得群內網友的認同。
PCB布線,就是鋪設通電信號的道路連接各個器件,這好比修道路,連接各個城市通汽車,完全一回事。

道路建設要求一去一回兩條線,PCBbuxiantongyangdaoli,xuyaoxingchengyigeliangtiaoxiandehuilu,duiyudipindianlujiaodushangjiang,shihuilu,duiyugaosudiancichanglaijiang,shichuanshuxian,zuichangjianderuchafenxinhaoxian。biruUSB、網線等。
可以說,差分信號線,是連接器件信號的理想模型。對信號要求越高的,越要靠近差分信號線。
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當一塊板子器件非常多,若都按差分線布,一是PCB的麵積太大,二是要布2N條線,工作量太大,難度也很大,於是人們針對實際需求提出了多層PCB的概念,最典型的就是雙麵PCB板。把底部一層作為公共的參考回路,這樣布線隻需要布N+1根即可,PCB版麵也大大縮小。

公(gong)共(gong)參(can)考(kao)回(hui)路(lu),也(ye)就(jiu)是(shi)大(da)家(jia)常(chang)說(shuo)的(de)參(can)考(kao)地(di),針(zhen)對(dui)大(da)部(bu)分(fen)嵌(qian)入(ru)式(shi)行(xing)業(ye)來(lai)說(shuo),信(xin)號(hao)因(yin)為(wei)數(shu)字(zi)化(hua)後(hou)對(dui)信(xin)號(hao)質(zhi)量(liang)要(yao)求(qiu)不(bu)是(shi)很(hen)高(gao),這(zhe)樣(yang)采(cai)用(yong)整(zheng)層(ceng)的(de)參(can)考(kao)地(di),可(ke)以(yi)縮(suo)小(xiao)板(ban)麵(mian),又(you)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv),大(da)大(da)節(jie)約(yue)了(le)時(shi)間(jian),深(shen)受(shou)大(da)家(jia)喜(xi)歡(huan)。實(shi)際(ji)上(shang)縮(suo)小(xiao)板(ban)麵(mian)就(jiu)是(shi)縮(suo)短(duan)信(xin)號(hao)線(xian)長(chang)度(du),也(ye)可(ke)以(yi)部(bu)分(fen)抵(di)消(xiao)因(yin)為(wei)參(can)考(kao)地(di)引(yin)起(qi)的(de)信(xin)號(hao)質(zhi)量(liang)下(xia)降(jiang)問(wen)題(ti),所(suo)以(yi)在(zai)實(shi)際(ji)中(zhong),這(zhe)種(zhong)引(yin)入(ru)參(can)考(kao)地(di)的(de)PCB布線效果,基本接近差分線理想模型。到了今天,我們都習慣於這種方式,似乎PCB布線,就是要有一層參考地,沒有為什麼。
在雙麵板設計中,因為經常有交叉線存在,需要跳線到(dao)地(di)層(ceng)做(zuo)交(jiao)叉(cha)線(xian)交(jiao)換(huan),這(zhe)個(ge)需(xu)要(yao)特(te)別(bie)指(zhi)出(chu)的(de)是(shi),這(zhe)個(ge)跳(tiao)線(xian)不(bu)能(neng)太(tai)長(chang),若(ruo)太(tai)長(chang),容(rong)易(yi)分(fen)割(ge)參(can)考(kao)地(di),尤(you)其(qi)是(shi)對(dui)於(yu)一(yi)些(xie)信(xin)號(hao)質(zhi)量(liang)要(yao)求(qiu)高(gao)的(de)線(xian),底(di)部(bu)的(de)參(can)考(kao)地(di)不(bu)能(neng)被(bei)分(fen)割(ge),。否(fou)則(ze)信(xin)號(hao)的(de)回(hui)路(lu)被(bei)完(wan)全(quan)破(po)壞(huai),參(can)考(kao)地(di)失(shi)去(qu)了(le)意(yi)義(yi)。所(suo)以(yi)一(yi)般(ban)的(de)講(jiang),參(can)考(kao)地(di)層(ceng)隻(zhi)適(shi)合(he)做(zuo)信(xin)號(hao)線(xian)的(de)短(duan)跳(tiao)線(xian)用(yong),信(xin)號(hao)線(xian)盡(jin)量(liang)布(bu)頂(ding)層(ceng),或(huo)者(zhe)引(yin)入(ru)更(geng)多(duo)層(ceng)的(de)PCB板。
路lu與yu路lu之zhi間jian靠kao的de太tai近jin容rong易yi出chu現xian影ying響xiang,比bi如ru坐zuo高gao鐵tie的de時shi候hou,感gan覺jiao的de到dao對dui麵mian開kai來lai火huo車che對dui自zi己ji所suo坐zuo火huo車che的de影ying響xiang。信xin號hao線xian也ye一yi樣yang,不bu能neng靠kao的de太tai近jin,若ruo信xin號hao線xian與yu信xin號hao線xian之zhi間jian是shi平ping行xing的de,一yi定ding要yao保bao持chi一yi定ding的de距ju離li,這zhe個ge以yi實shi驗yan為wei準zhun,並bing且qie底di部bu要yao有you很hen好hao的de參can考kao地di。低di頻pin小xiao信xin號hao下xia,一yi般ban影ying響xiang不bu是shi很hen大da,高gao頻pin強qiang信xin號hao是shi需xu要yao注zhu意yi的de。
對於高頻、大電流方麵的PCB布線,比如開關電源等,最忌諱的就是驅動信號被輸出強電流、強電壓幹擾。MOSguandequdongxinhao,henrongyishoushuchuqiangdianliudeyingxiang,liangzheyaobaochiyidingdejuli,buyaokaodetaijin。moniyinxiangshidai,yunfangfangdabeishuguogao,jiuhuichuxianzijixiaoying,yuanyintongMOS管一樣。
PCB布線的載體是PCB板,一般參考地跟PCB板邊離1mm附近,信號線離參考地邊緣1mm附近,這樣把信號都約束在PCB板內,可以降低EMC輻射。
所以還沒有入門PCB的朋友們,如果還是對PCB設計沒有概念,就多想想我們日常的道路,其實兩者沒什麼不同,這樣你就會感覺沒那麼糟。不信你可以試試!
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