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protel PCB布線精華文章

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作者:時間:2006-12-19來源:電子產品世界收藏

第一篇 

  在設計中,是完成產品設計的重要步驟,可以說前面的準備工作都是為它而做的, 在整個中,以的設計過程限定最高,技巧最細、工作量最大。PCB布線有單面布線、 雙面布線及多層布線。布線的方式也有兩種:自動布線及交互式布線,在自動布線之前, 可以用交互式預先對要求比較嚴格的線進行布線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行, 以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產生寄生耦合。
    自動布線的布通率,依賴于良好的布局,布線規則可以預先設定, 包括走線的彎曲次數、導通孔的數目、步進的數目等。一般先進行探索式布經線,快速地把短線連通, 然后進行迷宮式布線,先把要布的連線進行全局的布線路徑優化,它可以根據需要斷開已布的線。 并試著重新再布線,以改進總體效果。
    對目前高密度的PCB設計已感覺到貫通孔不太適應了, 它浪費了許多寶貴的布線通道,為解決這一矛盾,出現了盲孔和埋孔技術,它不僅完成了導通孔的作用, 還省出許多布線通道使布線過程完成得更加方便,更加流暢,更為完善,PCB 板的設計過程是一個復雜而又簡單的過程,要想很好地掌握它,還需廣大電子工程設計人員去自已體會, 才能得到其中的真諦。

1 電源、地線的處理
   
  既使在整個PCB板中的布線完成得都很好,但由于電源、 地線的考慮不周到而引起的干擾,會使產品的性能下降,有時甚至影響到產品的成功率。所以對電、 地線的布線要認真對待,把電、地線所產生的噪音干擾降到最低限度,以保證產品的質量。

    對每個從事電子產品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產生的原因, 現只對降低式抑制噪音作以表述:

(1)、眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。

(2)、盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線>電源線>信號線,通常信號線寬為:0.2~0.3mm,最經細寬度可達0.05~0.07mm,電源線為1.2~2.5 mm 對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路, 即構成一個地網來使用(模擬電路的地不能這樣使用)

(3)、用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?;蚴亲龀啥鄬影?,電源,地線各占用一層。

2 數字電路與模擬電路的共地處理

    現在有許多PCB不再是單一功能電路(數字或模擬電路),而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題,特別是地線上的噪音干擾。

    數字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件,對地線來說,整人PCB對外界只有一個結點,所以必須在PCB內部進行處理數、模共地的問題,而在板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連,只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。數字地與模擬地有一點短接,請注意,只有一個連接點。也有在PCB上不共地的,這由系統設計來決定。

3 信號線布在電(地)層上

    在多層印制板布線時,由于在信號線層沒有布完的線剩下已經不多,再多加層數就會造成浪費也會給生產增加一定的工作量,成本也相應增加了,為解決這個矛盾,可以考慮在電(地)層上進行布線。首先應考慮用電源層,其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。

4 大面積導體中連接腿的處理

    在大面積的接地(電)中,常用元器件的腿與其連接,對連接腿的處理需要進行綜合的考慮,就電氣性能而言,元件腿的焊盤與銅面滿接為好,但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如:①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要,做成十字花焊盤,稱之為熱隔離(heat shield)俗稱熱焊盤(Thermal),這樣,可使在焊接時因截面過分散熱而產生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電(地)層腿的處理相同。

5 布線中網絡系統的作用

    在許多CAD系統中,布線是依據網絡系統決定的。網格過密,通路雖然有所增加,但步進太小,圖場的數據量過大,這必然對設備的存貯空間有更高的要求,同時也對象計算機類電子產品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無效的,如被元件腿的焊盤占用的或被安裝孔、定們孔所占用的等。網格過疏,通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個疏密合理的網格系統來支持布線的進行。
    標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),所以網格系統的基礎一般就定為0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍數,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。{{分頁}}

6 設計規則檢查(DRC)

    布線設計完成后,需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則,同時也需確認所制定的規則是否符合印制板生產工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面:

(1)、線與線,線與元件焊盤,線與貫通孔,元件焊盤與貫通孔,貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產要求。
(2)、電源線和地線的寬度是否合適,電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。
(3)、對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地分開。
(4)、模擬電路和數字電路部分,是否有各自獨立的地線。
(5)后加在PCB中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路。
(6)對一些不理想的線形進行修改。
(7)、在PCB上是否加有工藝線?阻焊是否符合生產工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標志是否壓在器件焊盤上,以免影響電裝質量。
(8)、多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小,如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。

  下面的問題,屬于網友經常提問的?,F在把問題和解答整理出來。

A.常用軟件的下載問題  
B.常見操作問題
C.中常用元件的封裝
D.由SCH生成PCB時提示出錯()
E.電容,二極管,三極管,有源晶振等器件的極性
F.不同邏輯電平的接口                                                   G.電阻,電容值的識別                                                        

A.常用軟件的下載問題:


B.Protel常見操作問題:
★如何將原理圖中的電路粘貼到Word中
    tools->preferences->Graphical Editing,取消Add Template to Clipboard,然后
復制

★如何切換mil和mm單位
    菜單View->Toggle Unit,或者按Q鍵

★取消備份及DDB文件減肥:
    "File"菜單左邊一個向下的灰色箭頭
    preference-->create backup files
    design utilities-->perform compact after closing

★如何把SCH,PCB輸出到PDF格式
    安裝Acrobat Distiller打印機,在acrobat 5.0以上版本中帶的。然后在Protel里
的打印選項里,
    選擇打印機acrobat Distiller即可。

★如何設置和更改Protel的DRC(Design Rules Check)
    菜單Design->rules。只針對常用的規則進行講解:
    * Clearance Constraint:不同兩個網絡的間距,一般設置>12 mil,加工都不會出
問題
    * Routing Via Style:設置過孔參數,具體含義在屬性里有圖。一般hole size比導
線寬8mil以上,diameter
      比hole size大10mil 以上
    * Width Constraint:導線寬度設置,建議>10mil

                                  
C.Protel中常用元件的封裝

   以下元件在Protel DOS Schematic Libraries.ddb,Miscellaneous Devices.ddb(以

是schlib)Advpcb.ddb,Transistors.ddb,General IC.ddb(以上是PCBlib)等庫文件中,

以使用通配符“*”進行查找。另外,希望大家把自己做的封裝傳到ftp上共享,這樣可
以節省時間。{{分頁}}

                                直插                    表貼
電阻,小電感                    axial0.3/axial0.4       0805/0603等
小電容                          RAD0.1/ RAD0.2          0805/0603等
電解電容                        (RB.2/.4)               1210/1812/2220等
小功率三極管                    TO-92A/B               
SOT-23               
大功率三極管(三端穩壓)          T0-220                 
小功率二極管                    DIODE-0.4               自己做
雙列IC                          DIPxx                   SO-xx     xx代表引腳

有源晶振                        DIP14(保留四個頂點,去掉中間10個焊盤)
四方型IC                        大部分需要自己用向導畫,尺寸參照datasheet
接插件                          SIPxx/IDCxx,DB9/DB25(注意male/female的區別)等
電位器,開關,繼電器等          買好了元件,量好尺寸自己畫
提醒:*使用封裝時最好少用水平/垂直翻轉功能
     *自己建好的元件庫或者PCB,一定要1:1的打印出來,和實際比較,以確保無誤
     *有條件的話,盡量先買好器件,再定封裝,可以節省很多眼淚

                             

D.由SCH生成PCB時提示出錯(Protel)

  sch編輯界面中選擇design-->updatepcb,在出現的對話框中按“Preview Change”按

,選中 Only show Errors會列出所有錯誤

      錯誤類型                                解決辦法
1.footprint not found           確保所有的器件都指定了封裝
                                確保指定的封裝名與PCB中的封裝名一致
                                確保你的庫已經打開或者被添加
2.node not found                確認沒有“footprint not found” 類型的錯誤
                                編輯PCBlib,將對應引腳名改成沒有找到的那個node
3.Duplicate sheet number        degisn-options-organization,給每張子電路圖編


E.電容,二極管,三極管等器件的極性問題:

直插鋁電解:負極附近有黑色的“-”標記,如果沒有剪腿的話,長腿為正
貼片鉭電解:有橫杠的一頭為正
二極管:    有圈的一頭為負
小功率三極管                                 ____________________________
貼片(SOT-23):         直插(TO-92)美國標準   |    有源晶振                |
   C                      /^^/|             |   (以DIP14的引腳位置作參考)|
  _[]_ (俯視圖)          |^^^||(正視圖)     |           ___              |
|    |                  |___||             |   NC  1 -|。 |-14  VCC     |
[]--[]                  | | |              |          |   |             |
B    E                  | | |              |   GND 7 -|___|-8   OUT     |
                           E B C            |____________________________|


F.不同邏輯電平的接口問題:

CMOS<-->TTL     電源電壓相同的條件下可以兼容
3.3V--->5V      一般可以直接驅動(以datasheet為準!)
5V--->3.3V      74LVT245/74LVT16245
5V<-->3.3V      74LVC4245/74LVC16245
ECL-->TTL       MC10125
TTL-->ECL       MC10124


G.電阻,電容值的識別

色環電阻:
黑 棕 紅 橙 黃 綠 藍 紫 灰 白
0  1  2  3  4  5  6  7  8  9

最后一環表示精度,離其他幾環比較遠(一般是棕色)
倒數第二環表示階數(10^n)
前面的是有效數字
例: “綠棕黑黑棕”這個電阻是510歐

小電容:
通常以三位數標注,以pf為單位
前兩位是有效數字,最后一位表示階數(為0時,可以空缺):
例:“332”這個電容是3300 pf
   “471”這個電容是470pf  
   “47”這個電容是47pF

 



關鍵詞: PCB Protel 布線 PCB 電路板

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