PCB畫板設計是以電路原理圖為根據(jù),實現(xiàn)電路設計者所需要的功能。PCB畫板設計主要指版圖設計,需要考慮外部連接的布局,內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局,金屬連線和通孔的優(yōu)化布局,電磁保護,熱耗散等各種因素。優(yōu)秀的版圖設計可以節(jié)約生產(chǎn)成本,達到良好的電路性能和散熱性能。簡單的版圖設計可以用手工實現(xiàn),復雜的版圖設計需要借助計算機輔助設計(CAD)實現(xiàn)。
一、PCB畫板設計簡介
在PCB畫板設計中,元器件布局和電路連接的布線是關鍵的兩個環(huán)節(jié)。
布局,是把電路器件放在印制電路板布線區(qū)內(nèi)。布局是否合理不僅影響后面的布線工作,而且對整個電路板的性能也有重要影響。在保證電路功能和性能指標后,要滿足工藝性、檢測和維修方面的要求,元件應均勻、整齊、緊湊布放在PCB上,盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接,以得到均勻的組裝密度。
按電路流程安排各個功能電路單元的位置,輸入和輸出信號、高電平和低電平部分盡可能不交叉,信號傳輸路線最短。
元器件的位置應按電源電壓、數(shù)字及模擬電路、速度快慢、電流大小等進行分組,以免相互干擾。
電路板上同時安裝數(shù)字電路和模擬電路時,兩種電路的地線和供電系統(tǒng)完全分開,有條件時將數(shù)字電路和模擬電路安排在不同層內(nèi)。電路板上需要布置快速、中速和低速邏輯電路時,應安放在緊靠連接器范圍內(nèi);而低速邏輯和存儲器,應安放在遠離連接器范圍內(nèi)。這樣,有利于減小共阻抗耦合、輻射和交擾的減小。時鐘電路和高頻電路是主要的騷擾輻射源,一定要單獨安排,遠離敏感電路。
熱磁兼顧:發(fā)熱元件與熱敏元件盡可能遠離,要考慮電磁兼容的影響。
二、PCB畫板設計步驟
電路原理圖的設計是整個電路設計的基礎,它的設計的好壞直接決定后面PCB畫板設計的效果。一般來說,電路原理圖的設計如下:
第一步,啟動ProtelDXP原理圖編輯器
第二步,設置電路原理圖的大小與版面
第三步,從元件庫取出所需元件放置在工作平面
第四步,根據(jù)設計需要連接元器件
第五步,對布線后的元器件進行調(diào)整
第六步,保存已繪好的原理圖文檔
第七步,打印輸出圖紙
三、PCB畫板設計布局檢查
1、電路板尺寸和圖紙要求加工尺寸是否相符合。
2、元器件的布局是否均衡、排列整齊、是否已經(jīng)全部布完。
3、各個層面有無沖突。如元器件、外框、需要私印的層面是否合理。
4、常用到的元器件是否方便使用。如開關、插件板插入設備、須經(jīng)常更換的元器件等。
5、熱敏元器件與發(fā)熱元器件距離是否合理。
6、散熱性是否良好。
7、線路的干擾問題是否需要考慮。
四、PCB畫板設計主要順序
系統(tǒng)規(guī)格:首先要先規(guī)劃出該電子設備的各項系統(tǒng)規(guī)格。包含了系統(tǒng)功能,成本限制,大小,運作情形等等。
功能區(qū)塊:接下來必須要制作出系統(tǒng)的功能方塊圖。方塊間的關系也必須要標示出來。將系統(tǒng)分割幾個PCB 將系統(tǒng)分割數(shù)個PCB的話,不僅在尺寸上可以縮小,也可以讓系統(tǒng)具有升級與交換零件的能力。系統(tǒng)功能方塊圖就提供了我們分割的依據(jù)。像是計算機就可以分成主機板、顯示卡、聲卡、軟盤驅動器和電源等等。
決定使用封裝方法,和各PCB的大小 當各PCB使用的技術和電路數(shù)量都決定好了,接下來就是決定板子的大小了。如果PCB畫板設計的過大,那么封裝技術就要改變,或是重新作分割的動作。在選擇技術時,也要將線路圖的品質與速度都考量進去。
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