PCB设计(二):汉化及设计 本系列将带来FPGA的系统性学习,从最基本的数字电路基础开始,最详细操作步骤,最直白的言语描述,手把手的“傻瓜式”讲解,让电子、信息、通信类专业学生、初入职场小白及打算进阶提升的职业开发者都可以有系统性学习的机会 本篇带来PCB设计第二篇汉化及设计,篇幅较长,有需要请耐心阅读。话不多说,上货。 接下来,我们可以对软件进行汉化。方便我们使用。 软件安装完成后,我们就可以进行我们的PCB设计了,PCB设计分为两个部分。第一是器件库,第二是PCB设计文件。我们想要完成一个PCB设计,就必须完成这两部分,那么接下来我们先说第一部分。 4、Top/Bottom Paste(顶层/底层锡膏层) 它是过焊炉时用来对应SMD元件焊点的,所以板层上显示的焊盘和过孔部分代表电路板上铺锡膏的区域。 首先,右上角,纸张大小我们需要设置一下,一般情况下,为了方便打印,我们的纸张大小会设置为A4大小。其次,栅格大小大家可以根据自己需要进行设置。
在开始新设计时,因为将大部分时间都花在了电路设计和元件的选择上,在PCB布局布线阶段往往会因为经验不足,考虑不够周全。 那么设计一个在纸上和物理形式上都真实可靠的电路板的关键是什么?让我们探讨设计一个可制造,功能可靠的PCB时需要了解的前6个PCB设计指南。 ? 元件隔离示例(数字和模拟) 4、解决热量问题 您是否曾因热量问题而导致电路性能的降低甚至电路板损坏?由于没有考虑散热,出现过很多问题困扰许多设计者。 另外,使用您的设计工具的探测和屏蔽功能,以确保您的PCB布局材料与您的原理图相匹配。 ? 仔细检查您的设计,PCB和约束规则 ★ 结语 ★ ★ ? ? 当您有了这个 - 我们的PCB设计师都需要知道的前5个PCB设计指南,通过遵循这些建议,您将很快就能够得心应手地设计出功能强大且可制造的电路板,并拥有真正优质的印刷电路板。
这让我深刻体会到,PCB设计绝不是简单地把元器件连起来那么简单。1.2 PCB的基本结构一块标准的PCB通常由以下几层组成:基板层:通常使用FR-4玻璃纤维环氧树脂材料,提供机械支撑。 根据层数不同,PCB可以分为单面板、双面板和多层板。在汽车电子领域,我们通常使用4层或6层板,以满足复杂的信号完整性和EMC(电磁兼容)要求。 4. PCB设计中的常见问题和解决方案4.1 电磁干扰(EMI)问题电磁干扰是PCB设计中最常见的问题之一。 PCB设计工具和实践建议5.1 常用PCB设计工具市面上有很多优秀的PCB设计工具,各有特点:Altium Designer:功能强大,业界标准,但价格较贵。 PCB设计和布局是一门需要理论知识和实践经验相结合的技术。希望今天的分享能够帮助大家在PCB设计的道路上少走弯路,设计出更加优秀的产品。如果大家在实际项目中遇到PCB设计方面的问题,欢迎交流讨论!
前者代理缺货那段我自己在柜台买过,朋友价一颗2元钱,然后单发射端参考设计需要400nF,也就是104x4颗... ... 线圈呢,也直接pcb上直接绘制了。 CBB电容是成熟工艺,比比价,买就是了,没啥好说,pcb这里面讲究的东西多一点,咱们唠叨几句。 设计原则,自感大,互感大,内阻小,(QI的传输频率是175KHz,属于低频,直流内阻优先,适当的考虑交流内阻),多股线优于单股线,多层线圈优于单层线圈。
,因此设计时保持图形层的完整和清晰。 3、违反常规性设计,如元件面设计在Bottom层,焊接面设计在Top,造成不便。 五、用填充块画焊盘 用填充块画焊盘在PCB设计线路时能够通过DRC检查,但对于加工是不行的,因此类焊盘不能直接生成阻焊数据,在上阻焊剂时,该填充块区域将被阻焊剂覆盖,导致器件焊装困难。 八、PCB设计中的填充块太多或填充块用极细的线填充 1、产生光绘数据有丢失的现象,光绘数据不完全。 十四、外形边框设计的不明确 有的客户在Keep layer、Board layer、Top over layer等都设计了外形线且这些外形线不重合,造成pcb生产厂家很难判断以哪条外形线为准。
今天和大侠简单聊一聊PCB设计软件对比,话不多说,上货。 一、原理图软件 原理图设计软件:会ORCAD就可以了,支持的Netlist超多,基本是业界标准。 二、PCB Layout 软件 1.Protel,现在推Altium Designer。 国内低端设计的主流,国外基本没人用。 3、Cadence allegro 高速板设计中实际上的工业标准。无论哪一方面都超牛。PCB Layout工具绝对一流,稍微熟悉一点后就不再想用其他工具了,布线超爽。 在做pcb高速板方面牢牢占据着霸主地位。要知道这个世界上60%的电脑主板40%的手机主板可都是拿Allegro画的啊!现在我做板子,不论简单的还是复杂的,都用这个,小板儿一天搞定。 4.其他的就不提了,用的人很少。 如果很少做高速板,建议用pads吧,毕竟学习起来相对容易。
PCB设计中有诸多需要考虑到安全间距的地方。在此,暂且归为两类:一类为电气相关安全间距,一类为非电气相关安全间距。 电气相关安全间距 1 导线间间距 就主流PCB生产厂家的加工能力来说,导线与导线之间的间距最小不得低于4mil。最小线距,也是线到线,线到焊盘的距离。 2 焊盘孔径与焊盘宽度 就主流PCB生产厂家的加工能力来说,焊盘孔径如果以机械钻孔方式,最小不得低于0.2mm,如果以镭射钻孔方式,最小不得低于4mil。 3 焊盘与焊盘的间距 就主流PCB生产厂家的加工能力来说,焊盘与焊盘之间的间距不得低于0.2mm。 4 铜皮与板边的间距 带电铜皮与PCB板边的间距最好不小于0.3mm。 如果PCB板实在面积有限,做到4mil的间距也勉强可以接受。如果丝印在设计时不小心盖过焊盘,板厂在制造时会自动消除留在焊盘上的丝印部分以保证焊盘上锡。 当然在设计时具体情况具体分析。
有很多初学PCB设计的伙伴,对于一些PCB设计规则可能不太熟悉,下面跟大家分享一些小飞哥平时画图注意的事项,希望对大家有些帮助,当然仅仅是一些基础的,普通的PCB,有错误之处,欢迎大家批评指出。 序号 2、PCB设计 1) 器件封装选定 原则同原理图封装选取; 2) PCB元件布局 根据产品部外壳形状图形(一般是CAD)在英制的情况下导入PCB,依照CAD上的层的标注设计PCB PCB设计时的一些规则: a)PCB的布线要求。(如果需要设计小于此间距的PCB,需要咨询制版厂商) (1)两个信号线的最小间距:6MIL。如果需要设计小于此间距的PCB,需要咨询制版厂或者他人。 (4)过孔的最小孔径:(外直径24MIL,内直径12MIL)。 布局布线中的一些其它规则要求: PCB板层选择:通常选用双层板,根据电路复杂度、信号抗干扰度而定。 (4) 对于有金属外壳的器件下方尽可能少的使用过孔,避免腐蚀侵袭。 填充(Fill): (1)增加焊盘在PCB上的焊接面积,避免金属化孔脱落。
在原理图已完成的基础上利用Protel进行PCB设计一般应遵循确定外形、布局、布线、规则检查等几个步骤。本文分析了布局、布线的基本原则,探讨了在整个PCB设计过程中的一些经验和技巧。 本文以Protel99 SE为设计工具,分析和探讨PCB设计中的基本原则及经验技巧。 一、快速确定PCB外形 设计PCB先要确定电路板的外形,通常就是在禁止布线层画出电气的布线范围。 除非有特殊要求,一般电路板的形状都为矩形,长宽比一般为3:2或者4:3较为理想。 三、布线 这是PCB设计中的一个非常重要的环节,PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。布线的方式有两种:自动布线及交互式布线。在布线过程中要注意以下几个问题: (1)线长。 (4)屏蔽与接地。敷铜线的公共地线应该尽可能放在电路板的边缘部分。在电路板上应该尽可能多地保留铜箔做地线,这样可以使屏蔽能力增强。 四、结束语 PCB板图的设计是一个复杂而又简单的过程。
一般情况电源设计中去耦和滤波需要同时考虑去耦的实质简单解释是:把输出信号中高频成分滤除。去耦电容作用是满足驱动电路电流变化避免相互耦合干扰。
来源 | 网络素材整理 过孔(via)是PCB设计中的一个重要知识点,特别是对高速多层PCB设计来说,过孔的设计需要引起工程师的重视。接下来一起来了解下PCB设计中的过孔知识。 过孔的设计规则 综合设计与生产,工程师需要考虑以下问题: 过孔不能位于焊盘上; 器件金属外壳与PCB接触区域向外延伸1.5mm区域内不能有过孔。 贴片胶点涂或印刷区域内不能有过孔。 普通PCB中的过孔 在普通PCB 设计中,过孔的寄生电容和寄生电感对PCB设计的影响较小,对1-4层PCB 设计,一般选用0.36mm/0.61mm/1.02mm(钻孔/ 焊盘/POWER 隔离区)的过孔较好 可见,在高速PCB设计中,看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,工程师在设计中可以尽量做到: 选择合理的过孔尺寸。 对于多层一般密度的PCB 设计来说,选用0.25mm/0.51mm/0.91mm(钻孔/ 焊盘/ POWER 隔离区)的过孔较好;对于一些高密度的PCB 也可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm
基于上述模型,传输线会对整个电路设计带来一下效应: 反射信号、延时和时序错误、多次跨越逻辑电平门限错误、过冲与下冲、串扰、电磁辐射 信号轮廓失真 信号在接收端将被反射,信号轮廓将失真。
备注:接口是EMC设计的重中之重,解决了接口(信号端口、电源端口)问题,也等于解决了产品绝大多数EMC问题。 2、时钟与晶振(1)晶体、晶振和时钟分配器与相关的IC器件要尽量靠近;(2)时钟电路的滤波器(尽量采用“π”型滤波)要靠近时钟电路的电源输入管脚;(3)有源晶振输出串接电阻和并联电容;(4)时钟分配器没用的输出管脚通过电阻接地
在高速PCB中,通常电源平面和地平面间相互耦合RF能量成为边缘磁通泄露情况,而且RF能量(RF电流)会沿着PCB边缘辐射出去,为了减少这种耦合效应,所有的电源平面物理尺寸都要比最近邻的地平面尺寸小20H
混合信号PCB设计要求对模拟和数字电路有基本的了解,以最大程度地减少(如果不能防止的话)信号干扰。 还有其他因素必须考虑,包括电路板各层以及如何适当管理这些层,以最大程度地减少寄生电容 (PCB的平面间层之间可能会意外产生此类电容)引起的干扰。接地也是混合信号系统的PCB布局设计中的一个重要步骤。 图3. 4层PCB示例 图3显示了电路板各层的视觉表示。表1详细说明了一个典型4层PCB的设置: 表1. 典型4层PCB 通常,高性能数据收集系统应有四层或更多层。 接地是混合信号PCB布局设计中的一个重要步骤。典型4层PCB至少须有一层专门用于接地平面,以确保返回信号通过低阻抗路径返回。 为了防止混合信号干扰,必须跟踪整个PCB布局中的每条返回路径。 图4. 采用实接地平面的系统的返回电流 图4中的简单电路显示了单一实接地平面相对于分离接地平面的优势。
今天来拆卸一个华为基站,看看华为的基站是怎么设计出来的吗?它都用了哪些芯片?PCB电路设计结构如何? 根据信号来源或类型的不同,假设在信号线分成3G ADC线或4G ADC线之前使用的是模拟设备AD8376可变增益放大器。 4G线有一些组件如有双向HSWA + 1110领域射频开关,为双通道MAX2039E / dowoconversion混合器和通过一个额外的恢复期HSWA + 1110领域射频开关是由模拟装置ad9230
开关电源电源中EMI的主要来源可以追溯到其固有的PCB设计性质和开关特性。 (或外部系统)是由不良的组件选择,不良的PCB设计布局以及电流路径中存在杂散电感/电容引起的因素。 降低开关电源中EMI的PCB设计技术在阅读本节之前,尽量先了解一下EMI/EMC周围的标准和法规,以提醒设计目标是什么。 电源模块并不是完美的,但它们做得很好可以确保您不会陷入常见EMI陷阱的陷阱,例如不良的PCB设计布局和寄生电感/电容。 但是,屏蔽会增加项目的材料成本和PCB尺寸,因此,对于具有低成本目标的项目而言,这可能不是一个好主意。4.布局优化PCB设计布局被认为是促进EMI在电路中传播的主要问题之一。
PCB中的阻抗是指电路板上导线、电源、负载和其他元件之间的电阻抗。PCB阻抗控制是设计PCB电路板的重要环节,以确保电路板性能和稳定性。 取决于接口,如75欧姆是远程通讯标准,线缆和天线使用75欧姆时需匹配PCB线路阻抗。特殊芯片可通过改善驱动能力降低阻抗,提高EMI和串扰抑制效果。 答:差分线通常采用平行走线设计,以提高抗干扰能力和保持阻抗连续性。这种设计保持两条线之间的耦合程度不变,确保阻抗连续性。 然而,差分线的定义并不要求必须平行。 10 问:高速PCB设计那些影响阻抗? 答: 1、线宽:阻抗线宽与阻抗成反比,线宽越细,阻抗越高,线宽越粗,阻抗越低。 2、铜箔:铜箔厚度与阻抗成反比,铜厚越厚,阻抗越低,铜厚越薄,阻抗越高。 4、共面:阻抗线距导体的间距与阻抗成正比,间距越大,阻抗越大,间距越小,阻抗越小。 11 问:PCB制版选材那些影响阻抗?
PCB设计流程 PCB规则设置 设计规则的单位跟随画布属性里设置的单位,此处单位是mil。 导线线宽最小为10mil;不同网络元素之间最小间距为8mil;孔外径为24mil,孔内径为12mil;线长不做设置;在PCB设计过程中,都要开启“实时规则检测”、“检测元素到覆铜的距离”和“在布线时显示 (4)布局中应参考原理图,根据电路的主信号流向规律安排主要元器件。 (5)元器件的排列要便于调试和维修,即小元器件周围不能放置大元器件,需调试的元器件周围要有足够的空间。 (2)PCB布线不要距离定位孔和电路板边框太近,否则在进行PCB钻孔加工时,导线很容易被切掉一部分甚至被切断。 (3)同一层禁止90°拐角布线,但是不同层之间过孔90°布线是允许的。 (4)高频信号线,如STM32核心板上的晶振电路的布线,不要加粗,建议也按照线宽为10mil进行设计,而且尽可能布线在同一层。
IEC 61000-4-2标准规定,8kV空气放电需要至少4mm的绝缘距离才能有效防止电弧穿透。这为塑料外壳设计提供了理论依据:只要保持足够的空气间隙和爬电距离,塑料外壳本身就是一道天然屏障。 电容耦合:PCB板与外部环境、内部元件与外壳之间形成寄生电容,成为电荷转移的通道 3. 高压积聚:缺乏泄放路径时,微度时,发生电弧放电 小电荷可在高阻抗节点上产生数千伏电压 4. 放电阈值:当电位差超过绝缘介质的击穿强 PCB级电荷泄放的核心设计原则 原则1:构建板级"准地"平面 在塑料外壳设备中,虽然无法连接外部大地,但PCB上必须建立一个稳定的参考电位面,我们称之为"准地"( 高度敏感信号处理 复位、时钟、模拟前端等敏感走线应布设在PCB内层,被地平面上下包裹 这些信号线距离板边缘至少保持3倍线宽的距离 避免在敏感信号附近布置过孔,防止电荷通过过孔耦合 原则4:受控阻抗泄放路径 RC泄放网络设计: 根据IEC 61000-4-2标准,ESD测试要求每次放电在10秒内完成2kV电压的泄放。由此可计算泄放电阻值:R = V/I = 2000V / (Q/t) ≈ 1MΩ2MΩ.