高整電路板在PCB線路板布局時需要非常注意,稍不細心,就可能帶來電磁兼容以及干擾的問題。現(xiàn)在給大家介紹一些實用的布線指南。
印制電路板(PCB)布線在高速電路中具有關(guān)鍵的作用,但它往往是電路設(shè)計過程的最后幾個步驟之一。高速PCB布線有很多方面的問題,關(guān)于這個題目已有人撰寫了大量的文獻。本文主要從實踐的角度來探討高速電路的布線問題。主要目的在于幫助新用戶當設(shè)計高速電路PCB布線時對需要考慮的多種不同問題引起注意。另一個目的是為已經(jīng)有一段時間沒接觸PCB線路板布線的客戶提供一種復(fù)習資料。由于版面有限,本文不可能詳細地論述所有的問題,但是我們將討論對提高電路性能、縮短設(shè)計時間、節(jié)省修改時間具有最大成效的關(guān)鍵部分。
雖然這里主要針對與高速運算放大器有關(guān)的電路,但是這里所討論的問題和方法對用于大多數(shù)其它高速模擬電路的布線是普遍適用的。當運算放大器工作在很高的射頻(RF)頻段時,電路的性能很大程度上取決于PCB布線。“圖紙”上看起來很好的高性能電路設(shè)計,如果由于布線時粗心馬虎受到影響,最后只能得到普通的性能。在整個布線過程中預(yù)先考慮并注意重要的細節(jié)會有助于確保預(yù)期的電路性能。
原理圖
盡管優(yōu)良的原理圖不能保證好的布線,但是好的布線開始于優(yōu)良的原理圖。在繪制原理圖時要深思熟慮,并且必須考慮整個電路的信號流向。如果在原理圖中從左到右具有正常穩(wěn)定的信號流,那么在PCB上也應(yīng)具有同樣好的信號流。在原理圖上盡可能多給出有用的信息。因為有時候電路設(shè)計工程師不在,客戶會要求我們幫助解決電路的問題,從事此工作的設(shè)計師、技術(shù)員和工程師都會非常感激,也包括我們。
除了普通的參考標識符、功耗和誤差容限外,原理圖中還應(yīng)該給出哪些信息呢?下面給出一些建議,可以將普通的原理圖變成一流的原理圖。加入波形、有關(guān)外殼的機械信息、印制線長度、空白區(qū);標明哪些元件需要置于PCB上面;給出調(diào)整信息、元件取值范圍、散熱信息、控制阻抗印制線、注釋、扼要的電路動作描述……。
誰都別信
如果不是你自己設(shè)計布線,一定要留出充裕的時間仔細檢查布線人的設(shè)計。在這點上很小的預(yù)防抵得上一百倍的補救。不要指望布線的人能理解你的想法。在布線設(shè)計過程的初期你的意見和指導(dǎo)是最重要的。你能提供的信息越多,并且整個布線過程中你介入的越多,結(jié)果得到的PCB就會越好。給布線設(shè)計工程師設(shè)置一個暫定的完成點——按照你想要的布線進展報告快速檢查。這種“閉合環(huán)路”方法可以防止布線誤入歧途,從而將返工的可能性降至最低。
需要給布線工程師的指示包括:電路功能的簡短描述,標明輸入和輸出位置的PCB略圖,PCB層疊信息(例如,板子有多厚,有多少層,各信號層和接地平面的詳細信息——功耗、地線、模擬信號、數(shù)字信號和RF信號);各層需要那些信號;要求重要元件的放置位置;旁路元件的確切位置;哪些印制線很重要;哪些線路需要控制阻抗印制線;哪些線路需要匹配長度;元件的尺寸;哪些印制線需要彼此遠離(或靠近);哪些線路需要彼此遠離(或靠近);哪些元器件需要彼此遠離(或靠近);哪些元器件要放在PCB線路板的上面,哪些放在下面。永遠不要抱怨需要給別人的信息太多——太少嗎?是;太多嗎?不。
一條學(xué)習經(jīng)驗:大約10年前,我設(shè)計一塊多層的表面貼電路板——板子的兩面都有元件。用很多螺釘將板子固定在一個鍍金的鋁制外殼中(因為有很嚴格的防震指標)。提供偏置饋通的引腳穿過板子。該引腳是通過焊接線連接到PCB上的。這是一個很復(fù)雜的裝置。板子上的一些元件是用于測試設(shè)定(SAT)的。但是我已經(jīng)明確規(guī)定了這些元件的位置。你能猜出這些元件都安裝在什么地方嗎?對了,在板子的下面。當產(chǎn)品工程師和技術(shù)員不得不將整個裝置拆開,完成設(shè)定后再將它們重新組裝的時候,顯得很不高興。從那以后我再也沒有犯過這種錯誤了。