A. 電路板測試對地為0
1.「對地有電壓,兩端復電壓為零」,說明「兩制端對地的電壓相等」.
2.如果電阻正常,那麼,
兩端電壓為零,電流就為零(I=U/R);
反之,電流為零,兩端電壓就為零(U=IR)
3.電阻中的電流為零,可能是電阻斷了(表面看不出的),也許是短路(一般這種情況少).
B. 電路板接地的問題
電路板的名稱有:線路板,PCB板,鋁基板,高頻板,厚銅板,阻抗板,PCB,超薄線路板,超薄電路板,印刷(銅刻蝕技術)電路板等。
接地的目的決定了接地方式。同樣的電路,不同的目的,可能都要採取不同的接地方式。這個觀點一定記住。比如同樣的電路,用在便攜設備上,靜電累積泄放不掉,接地的目的是地電位均衡;用在不可移動的設備上,一般會有安全接地措施,對靜電泄放的接地目的是導通阻抗足夠低,尤其是對於尖峰脈沖的高頻導通阻抗。
一下講解地的注意事項分成幾個獨立的觀點分別介紹,每一條的內容雖然簡單,建議一定反復讀上N遍,象面對一杯好茶,讓心跳在60bpm以下的狀態,細細的品,感覺其中的美感和內涵。然後才可能從簡單的詞語中悟出深刻的道理來。
1、 從性能分,接地分成四類:
安全接地、工作接地(數字地、模擬地、功率器件地)、防浪涌接地(雷擊浪涌、上電浪涌)、防靜電接地。
前文書中講過,「接地的目的決定了接地方式」,目的即指其實現的功能。基本上所有的接地都可以歸結到這四類裡面來。每個接地前都要先明確該接地屬於哪一種。
2、 接地追求的目標是地阻抗低、地穩定、地均衡。
地阻抗低很好理解,用粗的線纜即可,但有一個問題一定不能忽視,比如我通過一個大電感接地了,如果地線上跑的地電流的波動頻率是0.00000001Hz,這個大電感的感性效應表現得就很不明顯,等同於直接接地了,但如果波動電流是1000000Hz的話,感抗=j ω L=j 2 π f L,就顯得很大了,這種情況下,相當於高頻接地很差。各位看官可能會說了,你胡來吧你,誰會用個大電感接地呢,第一是在某種狀態下會有這種方式的,第二是即使不這樣接個電感,普通電纜的走線電感在高頻下也是不容忽視的。總結為一句話,低頻接地 ≠ 高頻接地。即低阻抗的接地要分析是屬於高頻還是低頻的接地。
地穩定是比較好理解的,一般來說,接地阻抗足夠低的話,地電流瀉放容易,且不會在底線上產生啥子壓降,就如一個超大的電容,電荷的海洋,具有無限寬廣的胸懷,多少進來都波瀾不驚。
地均衡比較容易被忽視,對於一個信號來說,有用部分是兩條線上的壓差,如果地線漂移了,兩條線上對地線的壓差同等的上升或下降,即差模電壓值維持不變,共模電壓發生變化,其實電路功能是照常實現的。就像水漲船高,站在船上,船上浮了,您依然還是高我3cm。這種情況在靜電防護的時候常用到,一個靜電脈沖通過空氣打到電路板上,針對局部的電路,距離遠近的不同,肯定會導致產生靜電感應的壓差。這時候用一塊金屬板隔一下的話,即使該金屬板浮空,對金屬板後面的電路板來說,感應的將是均勻的電場,雖然感應干擾仍然存在,但起碼電路上是基本均衡的。當然如果此金屬板接地更好啦。當然共模電壓一般不會維持住,因為傳輸線的阻抗不均勻,往往會轉成差模電壓干擾,地均衡的問題最好不要讓我們面對,但沒辦法的時候,如浮地設備,不得不受到靜電沖擊的電路板,防護時候要考慮地均衡問題。
3、 共地阻抗耦合干擾
共地阻抗耦合干擾是接地裡面每天都要面對的核心問題,並且幾乎逃避不開。就像電影院里散場的時候,你從最里頭的一號廳出來,沒幾個人,走來很通暢,突然二號廳也散場了,一下子通道就擁擠了,再繼續前行,壞了,三號廳正在放觀眾入場,一下子,人流就波動起來了。這和共地阻抗是一個原理,通道相當於地線,人相當於電流。如果一、二、三號廳流動的人差不多,相互之間影響不太大,但如果3號廳是大廳,人員是一、二號廳的好多倍,那進出三號廳的人員將會對一、二號廳人員流動速度的影響很大。一、二、三號艇的客人都要走過的這段路就成了共地阻抗。
4、較通用型的接地方法
這個標題用了個「較」字,是有原因的,因為通用的接地方法根本不存在,這只是個基礎的模型,真正使用中的時候,還需要結合實際情況靈活變通處理,就像語言,同樣一句話「你討厭」,用不同語氣講出的時候,傳遞的信息可是千差萬別。 基本思路是,在設計上,把安全保護地、工作數字地、工作模擬地、工作功率地、雷擊浪涌地、屏蔽地先確保各自獨立的單獨連接,最後在系統聯調的時候,再根據各地之間要解決的問題,即根據接地的目的,將這幾個地按照下列的之間的聯接方式處理下,連接方式包括:
a地——地間黃綠導線直聯
這種接法最好理解,就是簡單的使兩個地可靠的低阻抗導通。但切記,此種接法僅限於中低頻信號電路地之間的接法。因為這類導線上有一定的走線電感和走線電阻,對高頻波動地電流,在電感作用下,電纜起到的是大阻抗的作用,相當於低頻接地,高頻下大阻抗接地了,基本不能實現高頻下的可靠導通。
b地——地間寬扁平電纜直聯
扁平電纜主要是解決上面導線直聯不能解決的問題,靜電測試工作台的接地電纜不用直線就是這個道理,它在高頻下可以實現地阻抗對地導通。
c地——地間大電阻連接
大電阻的特點是一旦電阻兩端出現壓差,就會產生很弱的導通電流,把地線上電荷瀉放掉之後,最終實現兩端的壓差=0V,這個特點在希望電荷瀉放,但又不希望快速瀉放的時候,會表現得淋漓盡致。生產工作現場的防靜電台墊,導通電阻一般是106-109歐,就是這個目的。防靜電台墊相當於是工作電路板的地與保護大地間的大電阻。 c地——地間電容連接 電容的特性是直流截止,交流導通,對希望實現這類功能的場合可以考慮採取此方法。比如一個開關電源供電的產品,外殼和保護接地連接,裡面的電路板上的地有雜亂波動干擾,但又無處瀉放的話,在24V、12V、5V等的直流電源地與保護接地間跨接大電容,波動可以被瀉放掉,但直流成分能保證是較穩的;注意,這種情況下,保護地和外殼地的穩定不能保證的話,效果可能會適得其反歐。
d地——地間磁珠連接
在這里,磁珠的特性需要明確一下,很多工程師經常把磁珠與電感劃等號,這是根本性錯誤。磁珠等同於一個隨頻率變化的電阻,它表現的是電阻特性,是耗損性質的;電感則是儲能性質的,相當於銷峰填谷。所以跨接磁珠的地之間一般是有快速小電流波動的狀態,因為磁珠會飽和,電流太大了,它消耗不了。一般用在弱信號的地——地之間。
e地——地間電感連接
電感具有抑制電路狀態變化的特性,通過電感的連接,可以銷峰填谷,對於有較大電流波動的地——地,跨接電感可以解決這個問題。
f地——地間小電阻連接
小電阻要解決的問題是增加了一個阻尼,阻礙地電流快速變化的過沖,在電流變化時候,使沖擊電流上升沿變緩,相當於晶振輸出端、匯流排輸出端為減少過沖振鈴的匹配電阻。
5、 安全地、防雷擊浪涌接地的接法
因為雷擊浪涌、安全地的電流一般會遠大於信號電流對人的危害,這兩個接地建議分別單獨接到大地,在真正的大地處單點相接,尤其是防雷擊接地。
C. 電路板上對地電流和電壓最終去那了
電路板上的地,不是真正的大地,是電源的地,電壓大小也是相對於電源的地,在正電源下就是電源的負極,在負電源(很少)下就是電源的正極,正負雙電源下就是電源的中性點。
D. 電路板的「地」和實際的接地有何區別
電路板的地僅僅是電路的參考地,而大地是嚴格的零電位地;因此電路板中的地的專電位是否為零,就屬要看有沒有和大地連接起來,一般來說就是看電路板的供電電源部分的地是參考地還是大地了。
比如電路中往往存在使用隔離變壓器的情況,這個時候副邊很多情況是不接地的而直接作為電路板的供電電源,因此這個時候電路板就沒有接到大地!
E. 電路板上的-75v對地電阻怎麼測是什麼意思
電路板上的75伏對地電阻,應該用兆歐表來測量。這個是測量絕緣電阻的。
F. 電路板怎麼接地
電路板接地主要是通過電源線。三線插頭有一條線是地線,那麼在電源設計裡面電路板上的地線就可以和電源線地線相接。
控制系統宜採用一點接地。一般情況下,高頻電路應就近多點接地,低頻電路應一點接地。在低頻電路中,布線和元件間的電感並不是什麼大問題,然而接地形成的環路的干擾影響很大,因此,常以一點作為接地點。
但一點接地不適用於高頻,因為高頻時,地線上具有電感因而增加了地線阻抗,同時各地線之間又產生電感耦合。一般來說,頻率在1MHz以下,可用一點接地;高於10MHz時,採用多點接地;在1——10MHz之間可用一點接地,也可用多點接地。
(6)電路板對地擴展閱讀:
數字電路與模擬電路的共地處理
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與外界連接的介面處(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。
G. 電路板如何接地
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,但由於電源、 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: 眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。 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迴路, 即構成一個地網來使用(模擬電路的地不能這樣使用) 用大面積銅層作地線用,在印製板上把沒被用上
的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板,
電源,地線各佔用一層。
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與外界連接的介面
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 在多層印製板布線時,由於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、布線中網路系統的作用 在許多CAD系統中,布線是依據網路系統決定的。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,如被元件腿的焊盤佔用的或被安裝孔、定們孔所佔用的等。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。 標准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)或小於0.1英寸的整倍數,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。
6、設計規則檢查(DRC) 布線設計完成後,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
否符合印製板生產工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面: 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。 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。 對於關鍵的信號線是否採取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線
被明顯地分開。 模擬電路和數字電路部分,是否有各自獨立的地線。 後加在PCB中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短
路。 對一些不理想的線形進行修改。 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,字元標志
是否壓在器件焊盤上,以免影響電裝質量。 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。概述 本文檔的目的在於說明使用PADS的印製板設計軟體PowerPCB進行印製板設計的流程和一些注意事項,為一個工作組的
設計人員提供設計規范,方便設計人員之間進行交流和相互檢查。
2、設計流程 PCB的設計流程分為網表輸入、規則設置、元器件布局、布線、檢查、復查、輸出六個步驟.
2.1 網表輸入
網表輸入有兩種方法,一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能,選擇Send Netlist,應用OLE功能,可以隨時保
持原理圖和PCB圖的一致,盡量減少出錯的可能。
另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網表,選擇File->Import,將原理圖生成的網表輸入進來。
2.2 規則設置 如果在原理圖設計階段就已經把PCB的設計規則設置好的話,就不用再進行設置
這些規則了,因為輸入網表時,設計規則已隨網表輸入進PowerPCB了。如果修改了設計規則,必須同步原理圖,保證原理圖和PCB
的一致。除了設計規則和層定義外,還有一些規則需要設置,比如Pad Stacks,需要修改標准過孔的大小。如果設計者新建了一個
焊盤或過孔,一定要加上Layer 25。
注意: PCB設計規則、層定義、過孔設置、CAM輸出設置已經作成預設啟動文件,名稱為Default.stp,網表輸入進來以後,按照
設計的實際情況,把電源網路和地分配給電源層和地層,並設置其它高級規則。在所有的規則都設置好以後,在PowerLogic中,
使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能,更新原理圖中的規則設置,保證原
理圖和PCB圖的規則一致。
2.3 元器件布局 網表輸入以後,所有的元器件都會放在工作區的零點,重疊在一起,下一步的工作就是把這些元器件分開,按照
一些規則擺放整齊,即元器件布局。PowerPCB提供了兩種方法,手工布局和自動布局。
2.3.1 手工布局
1. 工具印製板的結構尺寸畫出板邊(Board Outline)。
2. 將元器件分散(Disperse Components),元器件會排列在板邊的周圍。
3. 把元器件一個一個地移動、旋轉,放到板邊以內,按照一定的規則擺放整齊。
2.3.2 自動布局 PowerPCB提供了自動布局和自動的局部簇布局,但對大多數的設計來說,效果並不理想,不推薦使用。
2.3.3 注意事項
a. 布局的首要原則是保證布線的布通率,移動器件時注意飛線的連接,把有連線關系的器件放在一起
b. 數字器件和模擬器件要分開,盡量遠離 c. 去耦電容盡量靠近器件的VCC
d. 放置器件時要考慮以後的焊接,不要太密集
e. 多使用軟體提供的Array和Union功能,提高布局的效率
2.4 布線 布線的方式也有兩種,手工布線和自動布線。
PowerPCB提供的手工布線功能十分強大,包括自動推擠、在線設計規則檢查(DRC),自動布線由Specctra的布線引擎進行,通常
這兩種方法配合使用,常用的步驟是手工—自動—手工。
2.4.1 手工布線
1. 自動布線前,先用手工布一些重要的網路,比如高頻時鍾、主電源等,這些網路往往對走線距離、線寬、線間距、屏蔽等有特殊
的要求;另外一些特殊封裝,如BGA,自動布線很難布得有規則,也要用手工布線。
2. 自動布線以後,還要用手工布線對PCB的走線進行調整。
2.4.2 自動布線 手工布線結束以後,剩下的
網路就交給自動布線器來自布。選擇Tools->SPECCTRA,啟動Specctra布線器的介面,設置好DO文件,按Continue就啟動了Specctra
布線器自動布線,結束後如果布通率為100%,那麼就可以進行手工調整布線了;如果不到100%,說明布局或手工布線有問題,需要
調整布局或手工布線,直至全部布通為止。
2.4.3 注意事項
a. 電源線和地線盡量加粗
b. 去耦電容盡量與VCC直接連接
c. 設置Specctra的DO文件時,首先添加Protect all wires命令,保護手工布的線不被自動布線器重布
d. 如果有混合電源層,應該將該層定義為Split/mixed Plane,在布線之前將其分割,布完線之後,使用Pour Manager的Plane
Connect進行覆銅
e. 將所有的器件管腳設置為熱焊盤方式,做法是將Filter設為Pins,選中所有的管腳,修改屬性,在Thermal選項前打勾
f. 手動布線時把DRC選項打開,使用動態布線(Dynamic Route)
2.5 檢查 檢查的項目有間距(Clearance)、連接性(Connectivity)、高速規則(High Speed)和電源層(Plane),這些項目
可以選擇Tools->Verify Design進行。如果設
置了高速規則,必須檢查,否則可以跳過這一項。檢查出錯誤,必須修改布局和布線。 注意: 有些錯誤可以忽略,例如有些接
插件的Outline的一部分放在了板框外,檢查間距時會出錯;另外每次修改過走線和過孔之後,都要重新覆銅一次。
2.6 復查 復查根據「PCB檢查表」,內容包括設計規則,層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設置;還要重點復查器件布局的合理
性,電源、地線網路的走線,高速時鍾網路的走線與屏蔽,去耦電容的擺放和連接等。復查不合格,設計者要修改布局和布線,合
格之後,復查者和設計者分別簽字。
2.7 設計輸出 PCB設計可以輸出到列印機或輸出光繪文件。列印機可以把PCB分層列印,便於設計者和復查者檢查;光繪文件交給
制板廠家,生產印製板。光繪文件的輸出十分重要,關繫到這次設計的成敗,下面將著重說明輸出光繪文件的注意
事項。
a. 需要輸出的層有布線層(包括頂層、底層、中間布線層)、電源層(包括VCC層和GND層)、絲印層(包括頂層絲印、底層絲印)
、阻焊層(包括頂層阻焊和底層阻焊),另外還要生成鑽孔文件(NC Drill) b. 如果電源層設置為Split/Mixed,那麼在Add
Document窗口的Document項選擇Routing,並且每次輸出光繪文件之前,都要對PCB圖使用Pour Manager的Plane Connect進行覆銅;
如果設置為CAM Plane,則選擇Plane,在設置Layer項的時候,要把Layer25加上,在Layer25層中選擇Pads和Viasc. 在設備設置窗口
(按Device Setup),將Aperture的值改為199 d. 在設置每層的Layer時,將Board Outline選上
e. 設置絲印層的Layer時,不要選擇Part Type,選擇頂層(底層)和絲印層的Outline、Text、Line
f. 設置阻焊層的Layer時,選擇過孔表示過孔上不加阻焊,不選過孔表示家阻焊,視具體情況確定
g. 生成鑽孔文件時,使用PowerPCB的預設設置,不要作任何改動
h. 所有光繪文件輸出以後,用CAM350打開並列印,由設計者和復查者根據「PCB檢查表」檢查過孔(via)是多層PCB的重要組
成部分之一,鑽孔的費用通常佔PCB制板費用的30%到40%。
簡單的說來,PCB上的每一個孔都可以稱之為過孔。從作用上看,過孔可以分成兩類:一是用作各層間的電氣連接;
二是用作器件的固定或定位。如果從工藝製程上來說,這些過孔一般又分為三類,即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔
(through via)。盲孔位於印刷線路板的頂層和底層表面,具有一定深度,用於表層線路和下面的內層線路的連接,孔的深度通常不
超過一定的比率(孔徑)。埋孔是指位於印刷線路板內層的連接孔,它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位於線路板的內層,
層壓前利用通孔成型工藝完成,在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內層。第三種稱為通孔,這種孔穿過整個線路板,可用於實
現內部互連或作為元件的安裝定位孔。由於通孔在工藝上更易於實現,成本較低,所以絕大部分印刷電路板均使用它,而不用另外兩
種過孔。以下所說的過孔,沒有特殊說明的,均作為通孔考慮。 從設計的角度來看,一個過孔主要由兩個部分組成,一是中間的鑽孔
(drill hole),二是鑽孔周圍的焊盤區,見下圖。這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小。很顯然,在高速,高密度的PCB設計時,設
計者總是希望過孔越小越好,這樣板上可以留有更多的布線空間,此外,過孔越小,其自身的寄生電容也越小,更適合用於高速電路。
但孔尺寸的減小同時帶來了成本的增加,而且過孔的尺寸不可能無限制的減小,它受到鑽孔(drill)和電鍍(plating)等工藝技術的
限制:孔越小,鑽孔需花費的時間越長,也越容易偏離中心位置;且當孔的深度超過鑽孔直徑的6倍時,就無法保證孔壁能均勻鍍銅。
比如,現在正常的一塊6層PCB板的厚度(通孔深度)為50Mil左右,所以PCB廠家能提供的鑽孔直徑最小隻能達到8Mil。 二、過孔的寄
生電容 過孔本身存在著對地的寄生電容,如果已知過孔在鋪地層上的隔離孔直徑為D2,過孔焊盤的直徑為D1,PCB板的厚度為T,板基材
介電常數為ε,則過孔的寄生電容大小近似於: C=1.41εTD1/(D2-D1) 過孔的寄生電容會給電路造成的主要影響是延長了信號的上升
時間,降低了電路的速度。舉例來說,對於一塊厚度為50Mil的PCB板,如果使用內徑為10Mil,焊盤直徑為20Mil的過孔,焊盤與地鋪
銅區的距離為32Mil,則我們可以通過上面的公式近似算出過孔的寄生電容大致是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,
這部分電容引起的上升時間變化量為:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。從這些數值可以看出,盡管單個過孔的寄生
電容引起的上升延變緩的效用不是很明顯,但是如果走線中多次使用過孔進行層間的切換,設計者還是要慎重考慮的。
三、過孔的寄生電感 同樣,過孔存在寄生電容的同時也存在著寄生電感,在高速數字電路的設計中,過孔的寄生電感帶來的危害
往往大於寄生電容的影響。它的寄生串聯電感會削弱旁路電容的貢獻,減弱整個電源系統的濾波效用。我們可以用下面的公式來簡
單地計算一個過孔近似的寄生電感: L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指過孔的電感,h是過孔的長度,d是中心鑽孔的直徑。從式中可以
看出,過孔的直徑對電感的影響較小,而對電感影響最大的是過孔的長度。仍然採用上面的例子,可以計算出過孔的電感為:L=
5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。如果信號的上升時間是1ns,那麼其等效阻抗大小為:XL=πL/T10-90=3.19Ω。這樣
的阻抗在有高頻電流的通過已經不能夠被忽略,特別要注意,旁路電容在連接電源層和地層的時候需要通過兩個過孔,這樣過孔的
寄生電感就會成倍增加。
四、高速PCB中的過孔設計 通過上面對過孔寄生特性的分析,我們可以看到,在高速PCB設計中,看似簡單的過 孔往往也會給電路
的設計帶來很大的負面效應。為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響,在設計中可以盡量做到:
1、從成本和信號質量兩方面考慮,選擇合理尺寸的過孔大小。比如對6-10層的內 存模塊PCB設計來說,選用10/20Mil(鑽孔/焊盤)
的過孔較好,對於一些高密度的小尺寸的板子,也可以嘗試使用8/18Mil的過孔。目前技術條件下,很難使用更小尺寸的過孔了。對
於電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸,以減小阻抗。
2、上面討論的兩個公式可以得出,使用較薄的PCB板有利於減小過孔的兩種寄 生參數。
3、PCB板上的信號走線盡量不換層,也就是說盡量不要使用不必要的過孔。
4、電源和地的管腳要就近打過孔,過孔和管腳之間的引線越短越好,因為它們會 導致電感的增加。同時電源和地的引線要盡可能粗,
以減少阻抗。
5、在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔,以便為信號提供最近的迴路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多餘的接地過孔。當
然,在設計時還需要靈活多變。前面討論的過孔模型是每層均有焊盤的情況,也有的時候,我們可以將某些層的焊盤減小甚至去掉。
特別是在過孔密度非常大的情況下,可能會導致在鋪銅層形成一個隔斷迴路的斷槽,解決這樣的問題除了移動過孔的位置,我們還可
以考慮將過孔在該鋪銅層的焊盤尺寸減小。
H. 電路板對地電阻多少才能算絕緣
要看你電路板上的最大電阻,及元件的耐壓.
I. 我的一塊PCB板子電源對地電阻不對
你說的1.8K左右是怎麼得到的,根據測量的嗎?實際上測電源對地的電阻只是一個參考值,不是絕對,還與你測量時的紅筆測電壓還是地有關,紅筆和黑交換後電阻是不同的,換一下紅、黑筆再測一次,是不是1.8K?如果是電源端對地短路的話,這時測電阻不管紅黑筆怎麼接都非常小,而1.2K的電阻不可能是短路了。
J. 電路板接地
1》電路板的接地端不是直接與大地聯接,該接地端只是電路的低電位端版,正負電源的低電權位(地)端就是正負電源的公共端。
2》用2件干電池串聯,串聯點就是正負電源的公共端,公共端與正極構成正電源,與負極構成負電源。