中心議題：

• PCB的疊層設計經驗法則

解決方案：

• 電源和地的規劃
• 機框層的使用
• 選擇走線尺寸

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印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)疊(die)層(ceng)用(yong)於(yu)具(ju)體(ti)說(shuo)明(ming)電(dian)路(lu)板(ban)層(ceng)的(de)安(an)排(pai)。它(ta)詳(xiang)細(xi)指(zhi)定(ding)了(le)哪(na)一(yi)層(ceng)是(shi)完(wan)整(zheng)的(de)電(dian)源(yuan)和(he)地(di)平(ping)麵(mian)
，基(ji)板(ban)的(de)介(jie)電(dian)常(chang)數(shu)以(yi)及(ji)層(ceng)與(yu)層(ceng)的(de)間(jian)距(ju)。當(dang)規(gui)劃(hua)一(yi)個(ge)疊(die)層(ceng)的(de)時(shi)候(hou)，也(ye)要(yao)計(ji)算(suan)走(zou)線(xian)尺(chi)寸(cun)和(he)最(zui)小(xiao)走(zou)線(xian)間(jian)距(ju)。生(sheng)產(chan)限(xian)製(zhi)會(hui)嚴(yan)重(zhong)地(di)影(ying)響(xiang)疊(die)層(ceng)，通(tong)常(chang)
，電(dian)路(lu)的(de)走(zou)線(xian)密(mi)度(du)越(yue)大(da)，每(mei)一(yi)英(ying)雨(yu)的(de)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)就(jiu)會(hui)越(yue)高(gao)。本(ben)文(wen)將(jiang)詳(xiang)述(shu)規(gui)劃(hua)疊(die)層(ceng)的(de)一(yi)些(xie)基(ji)本(ben)的(de)經(jing)驗(yan)法(fa)則(ze)。

1、電源和地的規劃

首先設計電源和地層。規劃一個電源和地係統時，首先要確定信號的上升時間，信號的數量，以及電路板的物理尺寸。

在物理尺寸中包括推測走線的寬度。在這一階段
，走線寬度的假設並不是特別嚴格。

下一步，利用完整的、平ping行xing的de和he指zhi狀zhuang的de地di平ping麵mian模mo型xing估gu計ji自zi感gan和he互hu感gan。此ci時shi
，通tong過guo已yi經jing清qing楚chu了le哪na個ge模mo型xing更geng適shi合he設she計ji。注zhu意yi

，對dui於yu指zhi狀zhuang的de地di模mo型xing，所suo有you的de走zou線xian都dou相xiang互hu影ying響xiang。此ci時shi通tong常chang已yi經jing清qing楚chu了le哪na個ge模mo型xing更geng適shi合he設she計ji。注zhu意yi

，對dui於yu指zhi狀zhuang的de地di模mo型xing，所suo有you的de走zou線xian相xiang互hu影ying響xiang。對dui於yu平ping行xing的de模mo型xing
，沿yan著zhe同tong一yi平ping行xing柵zha格ge由you放fang的de走zou線xian相xiang互hu影ying響xiang。對dui於yu完wan整zheng的de地di平ping麵mian模mo型xing，隻zhi有you相xiang鄰lin的de走zou線xian相xiang互hu影ying響xiang。

如ru果guo要yao使shi用yong一yi個ge完wan整zheng的de地di平ping麵mian
，應ying安an排pai地di和he電dian源yuan平ping麵mian成cheng對dui使shi用yong。在zai一yi個ge疊die層ceng設she計ji中zhong，完wan整zheng平ping麵mian對dui稱cheng使shi用yong。可ke以yi幫bang助zhu避bi免mian電dian路lu板ban的de變bian形xing。如ru果guo一yi個ge板ban子zi隻zhi有you一yi個ge完wan整zheng平ping麵mian，偏pian一yi側ce，則ze將jiang使shi板ban子zi明ming顯xian變bian形xing。

如(ru)同(tong)地(di)平(ping)麵(mian)一(yi)樣(yang)

，電(dian)源(yuan)平(ping)麵(mian)可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)信(xin)號(hao)返(fan)回(hui)電(dian)流(liu)的(de)低(di)電(dian)感(gan)路(lu)徑(jing)。假(jia)設(she)在(zai)電(dian)源(yuan)和(he)地(di)之(zhi)間(jian)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)，傳(chuan)輸(shu)線(xian)躍(yue)起(qi)在(zai)電(dian)源(yuan)平(ping)麵(mian)上(shang)的(de)布(bu)線(xian)，與(yu)電(dian)源(yuan)地(di)平(ping)麵(mian)上(shang)的(de)布(bu)線(xian)方(fang)法(fa)相(xiang)同(tong)。帶(dai)狀(zhuang)傳(chuan)輸(shu)線(xian)的(de)布(bu)線(xian)可(ke)以(yi)在(zai)一(yi)個(ge)電(dian)源(yuan)層(ceng)和(he)一(yi)個(ge)地(di)層(ceng)之(zhi)間(jian)
，或(huo)在(zai)兩(liang)個(ge)電(dian)源(yuan)層(ceng)之(zhi)間(jian)。

2、機框層

youshihouxuyaozaishuzixitongzhiwaizouyigexinhao。duiyuzhezhongyingyong，keyixuanzeyigedisuhuoshangshengshijianshoukongdequdongqi。zheshiyigehaodexuanze，yinweitajianshaolewaibudefushe，duiyumanzuFCC的規定會有所幫助。

如果驅動器的地連接到通常的數字邏輯地上，有效的驅動輸出等於它的設計驅動電壓加上任何出現在數字邏輯地上的噪聲電壓，如圖1所示。

zhongsuozhouzhi
，shuziluojididegaopinzaoshengdianyafeichangyanzhong。dichuandidebodongdianyashiyouxuduofanhuixinhaodianliutongguotamendeziganyinqide。duiyushuzidianlu，zhexiegaopinbodonghenxiao，buzuyichanshengwenti
，danshidadachaoguoleFCC的限度。任何引出機殼的線，如果連接到數字邏輯地
，在FCC測試時幾乎總是失敗的。

如果沒有其他的預防手段，上升時間受控的驅動器會顯著地拾取地噪聲並在機箱外廣播。

解jie決jue這zhe個ge問wen題ti的de一yi種zhong方fang法fa是shi在zai疊die層ceng中zhong加jia入ru一yi個ge機ji框kuang平ping麵mian。這zhe一yi平ping麵mian緊jin貼tie一yi個ge接jie地di平ping麵mian，使shi時shi間jian受shou控kong的de驅qu動dong器qi附fu近jin

，沿yan著zhe一yi個ge連lian續xu的de軸zhou線xian，將jiang機ji械xie平ping麵mian通tong過guo螺luo絲si釘ding焊接或huo熔rong接jie到dao外wai部bu機ji框kuang，在zai高gao頻pin部bu分fen，我wo們men已yi經jing有you效xiao地di把ba數shu字zi接jie地di一yi麵mian短duan接jie到dao機ji框kuang。這zhe樣yang，在zai這zhe個ge點dian上shang就jiu減jian少shao了le數shu字zi噪zao聲sheng的de數shu量liang，也ye減jian少shao了le上shang升sheng時shi間jian受shou控kong的de驅qu動dong器qi傳chuan到dao外wai部bu的de噪zao聲sheng。

因(yin)為(wei)普(pu)通(tong)電(dian)容(rong)的(de)引(yin)腳(jiao)電(dian)感(gan)太(tai)大(da)，所(suo)以(yi)不(bu)能(neng)用(yong)它(ta)們(men)實(shi)現(xian)機(ji)框(kuang)地(di)和(he)數(shu)字(zi)地(di)之(zhi)間(jian)的(de)短(duan)路(lu)功(gong)能(neng)。隻(zhi)有(you)在(zai)機(ji)框(kuang)平(ping)麵(mian)和(he)數(shu)字(zi)地(di)平(ping)麵(mian)之(zhi)間(jian)有(you)非(fei)常(chang)大(da)的(de)寬(kuan)而(er)平(ping)行(xing)的(de)表(biao)麵(mian)麵(mian)積(ji)，才(cai)有(you)足(zu)夠(gou)低(di)的(de)電(dian)感(gan)，從(cong)而(er)有(you)效(xiao)地(di)把(ba)兩(liang)個(ge)平(ping)麵(mian)答(da)非(fei)所(suo)問(wen)在(zai)一(yi)起(qi)。

采(cai)用(yong)機(ji)框(kuang)平(ping)麵(mian)方(fang)式(shi)，在(zai)低(di)頻(pin)部(bu)分(fen)，數(shu)字(zi)邏(luo)輯(ji)和(he)外(wai)部(bu)的(de)機(ji)框(kuang)保(bao)持(chi)著(zhe)隔(ge)離(li)

，對(dui)於(yu)安(an)全(quan)或(huo)其(qi)他(ta)方(fang)麵(mian)

，這(zhe)都(dou)是(shi)非(fei)常(chang)必(bi)要(yao)的(de)，如(ru)果(guo)隔(ge)離(li)無(wu)關(guan)緊(jin)要(yao)，簡(jian)單(dan)地(di)直(zhi)接(jie)把(ba)數(shu)字(zi)邏(luo)輯(ji)地(di)短(duan)接(jie)到(dao)機(ji)框(kuang)即(ji)可(ke)，而(er)不(bu)必(bi)使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)單(dan)獨(du)的(de)機(ji)框(kuang)層(ceng)。

連接過程可以沿著受控的驅動附近的連續軸線，通過螺絲釘焊接或熔接到外部機框來完成。

當使用一個機框平麵的時候，在疊層中要和其他一些完整平麵均衡使用。因為機械原因
，在疊層中總是傾向於對稱地安排平麵。
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3、選擇走線尺寸

把(ba)走(zou)線(xian)盡(jin)量(liang)擠(ji)在(zai)一(yi)起(qi)可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)電(dian)路(lu)密(mi)度(du)。非(fei)常(chang)密(mi)集(ji)的(de)設(she)計(ji)隻(zhi)需(xu)要(yao)較(jiao)少(shao)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)層(ceng)。既(ji)然(ran)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)費(fei)用(yong)與(yu)層(ceng)的(de)數(shu)目(mu)和(he)板(ban)子(zi)的(de)表(biao)麵(mian)麵(mian)積(ji)成(cheng)正(zheng)比(bi)，所(suo)以(yi)我(wo)們(men)總(zong)是(shi)希(xi)望(wang)能(neng)夠(gou)使(shi)用(yong)最(zui)少(shao)的(de)層(ceng)數(shu)來(lai)達(da)到(dao)這(zhe)個(ge)目(mu)的(de)。

走線越細，間隔越近，產生的串擾就越多
，所能輸送的功率也就越小，這種在串擾、走線密度和功率之間的權衡，對低成本的產品設計非常關鍵。

讓我們首先來處理功率輸送能力的問題，因為這個約束條件最簡單。

印yin刷shua電dian路lu走zou線xian的de功gong率lv輸shu送song能neng力li主zhu要yao取qu決jue於yu它ta的de橫heng截jie麵mian麵mian積ji和he容rong許xu的de上shang升sheng溫wen度du。對dui於yu一yi個ge給gei定ding的de橫heng截jie麵mian麵mian積ji
，一yi條tiao走zou線xian上shang高gao於yu環huan境jing的de溫wen度du的de粗cu略lve地di與yu它ta耗hao散san的de功gong率lv成cheng正zheng比bi。升sheng溫wen在zai高gao是shi不bu可ke靠kao的de，而er且qie會hui使shi附fu近jin的de數shu字zi電dian路lu變bian熱re。在zai數shu字zi產chan品pin中zhong，保bao守shou的de走zou線xian加jia熱re上shang限xian是shi10℃。

圖2描述了最大的功率輸送能力和溫度上升的關係。在圖2中，水平軸顯示的是橫截麵麵積，單位為IN的2次方，縱軸顯示的是該線在給定升溫值時的允許電流。

舉例來說
，一個0.010IN寬的1OZ的銅走線（0.001 35IN厚），在溫度升高10℃的情況下，可以安全地通過750MA的電流。

chuledadedianyuanfenpeizongxian，gonglvhenshaochengweiyigezhongyaodeyueshutiaojian，suizhebomojishudeguangfanshiyong，youyuqizouxiandehengjiemianmianjifeichangxiao，buxiandejiarexianzhikenengbiandegengpubian。

走線寬度上的第二個不太重要的限製來自生產製造過程。表1列出了在各種不同的生產過程中可達到的最小走線寬度。

對dui於yu任ren何he生sheng產chan過guo程cheng，當dang線xian寬kuan接jie近jin可ke達da到dao的de最zui小xiao走zou線xian寬kuan度du時shi，生sheng產chan量liang將jiang會hui降jiang低di
，而er且qie費fei用yong將jiang會hui上shang升sheng，這zhe個ge因yin素su將jiang阻zu止zhi大da多duo數shu的de設she計ji者zhe使shi用yong可ke達da到dao的de最zui小xiao線xian寬kuan。

其qi他ta一yi些xie因yin素su會hui使shi走zou線xian寬kuan度du增zeng加jia
，腐fu蝕shi程cheng序xu控kong製zhi得de不bu好hao，會hui造zao成cheng線xian寬kuan的de變bian化hua比bi較jiao大da。在zai小xiao線xian寬kuan時shi

，線xian寬kuan變bian化hua的de百bai分fen比bi決jue定ding著zhe阻zu抗kang容rong限xian的de百bai分fen比bi，有you時shi這zhe種zhong變bian化hua可ke能neng是shi無wu法fa接jie受shou的de，要yao想xiang精jing確que控kong製zhi阻zu抗kang
，可ke能neng需xu要yao使shi用yong比bi可ke達da到dao的de最zui小xiao走zou線xian寬kuan度du字zi貢gong得de多duo的de線xian。

對於功率，費用和阻抗容限的考慮通常促使選擇特定的線寬。給於給定的線寬，阻抗約束決定層高。

然後使用關於串擾的公式
，算出相鄰走線間隔的最小值，這個值稱為最小走線間距。在走線之間的未用距離稱為走線間隔。走線間隔加上線寬等於走線間距。