A. 用protel画电路板的问题
初学者学习电路设计时,任何一个元器件都要对应其封装形式,不然在转化PCB的时会看不到的假如你设计一个稳压电源,首先你要知道需要哪些元器件
稳压电源一般包括变压器、整流桥、电容、电阻以及三端稳压器
那么当你在原理图把这些元器件连接好搭接一个完整的电路只要
就要对其每一元器件进行添加封装形式,如果遇到没有封装形式的
要根据这一元器件的型号,在网上查找其PDF文档,找到其等装形式
然后根据PDF文档里的封装形式尺寸大小,在protel DXP PCB编辑库里进行编辑
完成之后要添加你能找到的库里,然后再回到原理图电路中
把你之前需要添加元件的封装对其进行添加
只要添加好正确的封装形式的电路原理图才能转化成你要的PCB电路
B. protel画电路图
protel和proteus不是同一类的软件,一个是用来设计原理图和PCB的,另一个是电路仿真的.你是想做什么?
[email protected]
C. 用PROTEL 99SE画电路图的基本要求
1、画出原理图,把所有的元件序号命名为:电阻R?,电容C?,依此类推,三极管Q?;
2、画好原理图后,按下快捷键,T+A,确定,所有的元件自动排好号码了;
3、设定好封装,就是指元件的形状大小,你的封装一定要保证你的封装库里面是有的,如果没有可以自己画,如果你自己也没有画,到时候导入网络表的时候就会发现不了管脚;
4、设好封装后,按下快捷键D+P,出现对话框后,确定,自动导入PCB编辑器;
5、导入后就慢慢画吧,按照设计的要求(如外壳的大小,螺丝孔的位置,接口的位置)来设置一些元件,比如电源和输出接口,当然要放大PCB板的旁边,对吧?
6、搞完这些之后,保存,OK。
7、继续练习,365天后你就是高手。
笔者使用protel多年,积累了一些用其绘制电路图的使用经验和技巧,现将这些经验和技巧成文,希望对大家用protel绘制电路图有所帮助。
经验一:
因为protel是专业电路设计软件,可供电子类各专业设计人员和广大电子爱好者使用,所提供的零件库包含了相当全面的元器件符号图。所以零件库数量很多,零件的数量更多,使初学者不知该到哪个零件库中去寻找所需的元器件。根据笔者的经验,载入protel的Schematic中的DEVICE.LIB 和SYMBOLS.LIB可满足一般用户需求,两个零件库中含有二极管、三极管、电阻、电容、电感等常用元件。
经验二:
为了使用方便可将常用元件符号按汉字习惯名称命名。下面以电容为例说明具体命名方法:在元件编辑程序中找到电容的编号CAP,这时编辑区中可看到电容的电路符号图,group框中有电容的编号CAP,单击group框下的Add键出现命名新名对话框如图1所示。输入新名:电容,然后按OK键完成电容符号命名。可依同样方法完成三极管、二极管、电阻、电感等常用元件编号的重新命名。因为元件名称在元件库内容框中的排序是数字、字母、汉字,使用汉字命名元件名称可将新名称元件排列在元件内容的最后且在一起,寻找元件非常方便。返回Schematic环境前不要忘记存盘,否则前期命名工作将劳而无功。在电路图中放置元器件时,原来是通过单击Schlib标签或EDIT按钮转换到零件库编辑程序中查看编号所对应的电路符号,寻找所需元件。若你完成了常用元件的汉字命名工作就省略了此步,直接单击选中所需元件的汉字名称。由此可看出,采用前面介绍的元件编号的汉字重新命名方法可节省寻找时间,使摆放元件符号的效率提高数倍。
经验三:
元件摆放完成后的工作是进行导线连接。软件提供格、点两种格式的栅格,这一格式使你摆放导线和元件时上下左右移动必须以一个栅格为最小移动单位,元件容易摆放整齐,使你画的图纸规范(导线横平竖直)。当然,栅格格式是可选项,其默认值是栅格状态,在连接导线和摆放元件时劝你不要试图取消此项功能,否则会自找麻烦,增加绘图难度。
经验四:
通常绘制电路图的最后一项工作是编辑零件名称,包含放置元件的名称、序号、数值、管脚编号、管脚功能等,若要输入汉字名称可启动汉字输入法进行输入,根据笔者的使用经验,在你完成汉字名称输入后按OK键之前请先退出汉字输入法,否则经常会发生死机现象。这种现象的出现可能是英文版软件与汉字输入法不兼容而引起,如果绘制的图纸未存盘将前功尽弃,绘图工作不得不从头作起。所以奉劝读者养成绘图过程中随时存盘的习惯,尤其是在编辑零件名称前一定要进行存盘处理防止死机,节省绘图时间。
经验五:
完成所有摆放元件的名称编辑时,你会发现一些名称的位置不合适并且无法放到合适的位置,原因是软件默认状态为栅格状态,所以零件名称的摆放位置只能以栅格为移动单位。当你需要放置到栅格中位置才能使图纸美观时,可将栅格状态暂时取消,摆放后恢复,方法是找到View菜单中的Snap Grid项用鼠标左键单击即可取消栅格状态,完成各零件名称编辑摆放工作后恢复栅格状态,该键为复选键,处于选中状态时单击一次为取消,再单击一次为选中。
经验六:
电路图绘制完成后,读者可使用Schematic预置图纸格式打印,也可随需要自定义图纸格式打印。若要提高打印图纸的清晰度,可将栅格和底色清除,底色的清除方法是在Sheet项中设定图纸的底色为白色;去掉栅格的方法是将图2对话框Grids区块中Visible项清除(默认状态为选中)。这时就可打印出清晰并且带有图框、分区和标题栏的标准图纸。如选用标准图纸打印出的图纸尺寸大小不合适可用自定义方式设定图纸尺寸,不管是标准还是自定义图纸都可使用Schematic软件的自动缩放打印功能,选用了此项功能程序会将电路图缩放到刚好容纳于图纸中,在图3所示对话框中的Scale区块中的 Scale to fit page 项就是自动缩放功能选择项,默认为选中。%号左边显示出电路图在图纸中占的比例,在这里读者应了解所占比例的含义,它包含了两种图纸尺寸的设定:电路图图纸尺寸与打印机纸张尺寸,当打印机纸张尺寸确定且选用了自动缩放功能,其所占比例大小只与两种图纸的宽高比例是否一致有关,与电路图图纸尺寸无关,当两种图纸的宽高比例一致时最大。
经验七:
打印普通电路图(普通电路图指产品说明书、插图等,它不需图框和标题栏)时,将图2中Show Reference Zone、Show Border、Title Block项全选掉。其中Show Reference Zone为显示分区坐标项、Show Border为显示图框项、Title Block为显示标题栏项。这时观看所画电路图是否充满图纸,若恰好充满图纸就可选掉栅格和底色后直接打印或通过剪贴板加入文件中。但一般情况是所画电路图仅占图纸的一部分,如果直接打印就使电路图在图纸中所占比例很小,加入文件时位图较大。改进方法是在使用前将图纸中未画电路图的多余部分剪裁掉。具体做法是将图纸的底色设置为深颜色,如深绿色。电路图全选中以便整体移动电路图,图纸用深色是为了移动电路图时容易看清图纸,然后选用自定义图纸方式,调整图纸宽度和高度使所画电路图恰好充满图纸,调整图纸宽度和高度需反复几次才能完成,每次调整数值后以电路图与图纸不分离为限,若两者分离电路图将不能移进图纸。调整完成后取消栅格和底色就可打印出最大比例的电路图,并使加入文件时的位图最小。标准图纸格式的调整方法同上,只是加上了图框和标题栏,但在缩小图纸后应防止电路图与标题栏重合。
经验八:
在电子产品电路图中绘出各关键点的信号波形图是电路图可读性与实用性的需要。由于电路中各种信号形态各异,历来是电路图绘制中的难题,如再考虑非线性失真状态下的不对称波形,更增加了绘画工作的难度。protel提供有一组普通绘画工具,但很少被电路图绘制者关注。而笔者使用该组工具不仅绘出了各种对称、非对称电信号波形,而且还结合软件中镜像、栅格、复制等功能为电工、电子、物理类教科书、实验指导书绘制了很多插图。下面就以正弦波、充放电波形为例介绍特殊波形电信号的绘制方法和经验。
protel提供的普通工具组及功能按钮说明如图4所示。首先来画正弦波,正弦波应由曲线绘制,通常每一条曲线是由4个点所构成,选取4个点后即完成一条曲线。正弦波的画法有两种:一种是整体画,也就是正负半周一起画,具体操作是用鼠标左键单击画曲线工具按钮即进入画曲线状态,这时鼠标箭头上将多出一个十字状光标,移动光标依次选取4点,选取原则是依据栅格使 1、4点在一条直线上(也可画一个坐标,1、4点同在水平坐标轴上),要根据正弦波波形对称与不对称来选取2、3点为对称点或不对称点。点的选取方法是将光标移到选定位置单击鼠标左键,选后如图5所示。若对所画波形不满意可用鼠标左键单击曲线任一部位使之出现操控点,用鼠标左键拖动操控点2或3上下左右移动到波形满意即可。此法的优点是画图简单,适用于正负半周波形差别不大的正弦波。另一种画正弦波的方法是正负半周分开画,以解决正负半周波形差别大但半周期相同的正弦波信号绘制问题,因前法拖动操控点2或3上下左右移动时相互间有牵连,会使半周期失去平衡。按这种方法选取4个点后如图6所示,从图中可看出除了点3、4合在一起外与前法相同,移动操控点2可使曲线符合要求,将分别绘制的正、负半周波形合在一起就能完成正、负半周期对称而波形差别较大的正弦波波形的绘制。比如图7为充放电波形,按该图下方的方法选取4个点后得到的一个波形,将它复制放置时利用镜像,即按Y键将波形图上下翻转后放于图中,即得到了充放电波形图。
D. 用protel99SE软件进行电路原理图和PCB图的绘制。
1. 用protel99SE软件进行电路原理图和PCB图的绘制是最为普及、广泛的方法。
2. 网上有免费的protel99SE软件可以下载和学习教程。
3. protel99SE软件相对功能较全、软件还算小巧。
4. 上手较快、便于学习、兼容性好。
5. 先学习原理图的绘制(比较容易)。
6. 再学习原理图库的绘制、网络表的建立。
7. 再学习PCB图的绘制、PCB库的绘制、逐步熟悉一些设计规则、技巧。
8. 有电子电路设计基础、和制作工艺过程的,学习起来要容易。
9. 可以看看现有的PCB成品的走线和布局、安装方法,会起到一定的指导作用。
E. protel 光耦电路
不合理,当你的IN是高电平的时候,Q1导通,12V电压直接对低短接了,电源模块很容易就烧坏了。
常见的光耦电路:
F. Protel 99SE的电路原理图
进入Design Protel 99se后在Documents中通过右键 “New” 建立 “Schematic
Document”文件,打开后即可进行电路原理图的编辑。先按照已画好的电路草图将所有元件找
到拖放到编辑框里。将编辑框缩小,将元件照电路的样子搭好,整体上排列匀称。接下来就可
以进行局部的连线了。 或者可以先将电路的各个模块搭好,再通过框定各模块平移组合成
完整的电路,取消框定要通过Edit-》DeSelect-》Inside Area-》再用鼠标框定以前选中
的模块,就可以解除,表现为模块由黄色变成普通颜色。
对某个工程的操作是对一个数据库的操作,因此不同的数据库会在不同的窗口中打开,
通过最小化可看到各个数据库的窗口。 1、调用画图工具View-》Toolbars-》Customize
2、在移动元件时按空格可旋转元件
3、找元件时要参照对元件库的描述, Converter含有AD、DA等; Analog是模拟器件如运
放等; Memory是存储器件.....
4、一个工程数据库中最好不要将所有文件都放在文件夹Documents中,因为这样会产生一些
意想不到的小问题。而将文件直接放在数据库根目录下则不会出现这些问题。
G. protel里面画的电路图,有的地方不需要节点(黑点),怎么去掉啊
protel里面画的电路图,有的地方不需要节点(黑点),选择菜单命令Place----Manual Junction,在两条导线的交叉处单击鼠标左键,就放置好一个节点,此时仍为放置状态,可继续放置,单击鼠标右键,退出放置状态,就可以去掉了。
PROTEL是Altium公司在80年代末推出的EDA软件,在电子行业的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件,它较早就在国内开始使用,在国内的普及率也最高,有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它,几乎所有的电子公司都要用到它,许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。早期的PROTEL主要作为印制板自动布线工具使用,运行在DOS环境,对硬件的要求很低,在无硬盘286机的1M内存下就能运行,但它的功能也较少,只有电路原理图绘制与印制板设计功能,其印制板自动布线的布通率也低,而现今的PROTEL已发展到DXP 2004,是个庞大的EDA软件,完全安装有200多M,它工作在WINDOWS95环境下,是个完整的板级全方位电子设计系统,它包含了电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计(包含印制电路板自动布线)、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户/服务器)体系结构,同时还兼容一些其它设计软件的文件格式,如ORCAD,PSPICE,EXCEL等,其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100%布通率。在国内PROTEL软件较易买到,有关PROTEL软件和使用说明的书也有很多,这为它的普及提供了基础。想更多地了解PROTEL的软件功能或者下载PROTEL99的试用版,可以在INTERNET上。
H. 怎样用PROTEL 画电路原理图和PCB图画的时候需要注意些什么 有什么布线规则谢谢 !
设计过程
A.创建网络表
1.网络表是原理图与PCB的接口文件,PCB设计人员应根据所用的原理图和PCB设计工具的特性,选用正确的网络表格式,创建符合要求的网络表。
2.创建网络表的过程中,应根据原理图设计工具的特性,积极协助原理图设计者排除错误。保证网络表的正确性和完整性。
3.确定器件的封装(PCB FOOTPRINT).
4.创建PCB板 根据单板结构图或对应的标准板框,创建PCB设计文件;
注意正确选定单板坐标原点的位置,原点的设置原则:
A.单板左边和下边的延长线交汇点。
B.单板左下角的第一个焊盘。
板框四周倒圆角,倒角半径5mm。特殊情况参考结构设计要求。
B.布局
1.根据结构图设置板框尺寸,按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件,并给这些器件赋予不可移动属性。按工艺设计规范的要求进行尺寸标注。
2.根据结构图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域。根据某些元件的特殊要求,设置禁止布线区。
3.综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程。
加工工艺的优选顺序为:元件面单面贴装——元件面贴、插混装(元件面插装焊接面贴装一次波峰成型)——双面贴装——元件面贴插混装、焊接面贴装。
4.布局操作的基本原则
A.遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局.
B.布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件.
C.布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流,低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分.
D.相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;
E.按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;
F.器件布局栅格的设置,一般IC器件布局时,栅格应为50--100 mil,小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,栅格设置应不少于25mil。
G.如有特殊布局要求,应双方沟通后确定。
5.同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置。同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验。
6.发热元件要一般应均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件。
7.元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间。
8.需用波峰焊工艺生产的单板,其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。当安装孔需要接地时,应采用分布接地小孔的方式与地平面连接。
9.焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时,阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直,阻排及SOP(PIN间距大于等于1.27mm)元器件轴向与传送方向平行;PIN间距小于1.27mm(50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接。
10. BGA与相邻元件的距离>5mm。其它贴片元件相互间的距离>0.7mm;贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;有压接件的PCB,压接的接插件周围5mm内不能有插装元、器件,在焊接面其周围5mm内也不能有贴装元、器件。
11. IC去偶电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短。
12.元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起,以便于将来的电源分隔。
13.用于阻抗匹配目的阻容器件的布局,要根据其属性合理布置。
串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端,距离一般不超过500mil。
匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端,对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远端匹配。
14.布局完成后打印出装配图供原理图设计者检查器件封装的正确性,并且确认单板、背板和接插件的信号对应关系,经确认无误后方可开始布线。
C.设置布线约束条件
1.报告设计参数
布局基本确定后,应用PCB设计工具的统计功能,报告网络数量,网络密度,平均管脚密度等基本参数,以便确定所需要的信号布线层数。
信号层数的确定可参考以下经验数据
Pin密度 信号层数 板层数
1.0以上 2 2
0.6-1.0 2 4
0.4-0.6 4 6
0.3-0.4 6 8
0.2-0.3 8 12
<0.2 10 >14
注:PIN密度的定义为: 板面积(平方英寸)/(板上管脚总数/14)
布线层数的具体确定还要考虑单板的可靠性要求,信号的工作速度,制造成本和交货期等因素。
1.布线层设置 在高速数字电路设计中,电源与地层应尽量靠在一起,中间不安排布线。所有布线层都尽量靠近一平面层,优选地平面为走线隔离层。
为了减少层间信号的电磁干扰,相邻布线层的信号线走向应取垂直方向。
可以根据需要设计1--2个阻抗控制层,如果需要更多的阻抗控制层需要与PCB产家协商。阻抗控制层要按要求标注清楚。将单板上有阻抗控制要求的网络布线分布在阻抗控制层上。
2.线宽和线间距的设置
线宽和线间距的设置要考虑的因素
A.单板的密度。板的密度越高,倾向于使用更细的线宽和更窄的间隙。
B.信号的电流强度。当信号的平均电流较大时,应考虑布线宽度所能承载的的电流,线宽可参考以下数据:
PCB设计时铜箔厚度,走线宽度和电流的关系
不同厚度,不同宽度的铜箔的载流量见下表:
铜皮厚度35um铜皮厚度50um铜皮厚度70um
铜皮Δt=10℃铜皮Δt=10℃铜皮Δt=10℃
注:
i.用铜皮作导线通过大电流时,铜箔宽度的载流量应参考表中的数值降额50%去选择考虑。
ii.在PCB设计加工中,常用OZ(盎司)作为铜皮厚度的单位,1 OZ铜厚的定义为1平方英尺面积内铜箔的重量为一盎,对应的物理厚度为35um;2OZ铜厚为70um。
C.电路工作电压:线间距的设置应考虑其介电强度。
D.可靠性要求。可靠性要求高时,倾向于使用较宽的布线和较大的间距。
E. PCB加工技术限制
国内国际先进水平
推荐使用最小线宽/间距6mil/6mil 4mil/4mil
极限最小线宽/间距4mil/6mil 2mil/2mil
1.孔的设置
过线孔
制成板的最小孔径定义取决于板厚度,板厚孔径比应小于5--8。
孔径优选系列如下:
孔径:24mil 20mil 16mil 12mil 8mil
焊盘直径:40mil 35mil 28mil 25mil 20mil
内层热焊盘尺寸:50mil 45mil 40mil 35mil 30mil
板厚度与最小孔径的关系:
板厚:3.0mm2.5mm2.0mm1.6mm1.0mm
最小孔径:24mil 20mil 16mil 12mil 8mil
盲孔和埋孔
盲孔是连接表层和内层而不贯通整板的导通孔,埋孔是连接内层之间而在成
品板表层不可见的导通孔,这两类过孔尺寸设置可参考过线孔。
应用盲孔和埋孔设计时应对PCB加工流程有充分的认识,避免给PCB加工带
来不必要的问题,必要时要与PCB供应商协商。
测试孔
测试孔是指用于ICT测试目的的过孔,可以兼做导通孔,原则上孔径不限,焊盘直径应不小于25mil,测试孔之间中心距不小于50mil。
不推荐用元件焊接孔作为测试孔。
2.特殊布线区间的设定
特殊布线区间是指单板上某些特殊区域需要用到不同于一般设置的布线参数,如某些高密度器件需要用到较细的线宽、较小的间距和较小的过孔等,或某些网络的布线参数的调整等,需要在布线前加以确认和设置。
3.定义和分割平面层
A.平面层一般用于电路的电源和地层(参考层),由于电路中可能用到不同的电源和地层,需要对电源层和地层进行分隔,其分隔宽度要考虑不同电源之间的电位差,电位差大于12V时,分隔宽度为50mil,反之,可选20--25mil。
B.平面分隔要考虑高速信号回流路径的完整性。
C.当由于高速信号的回流路径遭到破坏时,应当在其他布线层给予补尝。例如可用接地的铜箔将该信号网络包围,以提供信号的地回路。
B.布线前仿真(布局评估,待扩充)
C.布线
1.布线优先次序
关键信号线优先:电源、摸拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线
密度优先原则:从单板上连接关系最复杂的器件着手布线。从单板上连线最密集的区域开始布线。
2.自动布线
在布线质量满足设计要求的情况下,可使用自动布线器以提高工作效率,在自动布线前应完成以下准备工作:
自动布线控制文件(do file)
为了更好地控制布线质量,一般在运行前要详细定义布线规则,这些规则可以在软件的图形界面内进行定义,但软件提供了更好的控制方法,即针对设计情况,写出自动布线控制文件(do file),软件在该文件控制下运行。
3.尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层,并保证其最小的回路面积。必要时应采取手工优先布线、屏蔽和加大安全间距等方法。保证信号质量。
4.电源层和地层之间的EMC环境较差,应避免布置对干扰敏感的信号。
5.有阻抗控制要求的网络应布置在阻抗控制层上。
6.进行PCB设计时应该遵循的规则
1)地线回路规则:
环路最小规则,即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小,环面积越小,对外的辐射越少,接收外界的干扰也越小。针对这一规则,在地平面分割时,要考虑到地平面与重要信号走线的分布,防止由于地平面开槽等带来的问题;在双层板设计中,在为电源留下足够空间的情况下,应该将留下的部分用参考地填充,且增加一些必要的孔,将双面地信号有效连接起来,对一些关键信号尽量采用地线隔离,对一些频率较高的设计,需特别考虑其地平面信号回路问题,建议采用多层板为宜。
2) 窜扰控制
串扰(CrossTalk)是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰,主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。克服串扰的主要措施是:
加大平行布线的间距,遵循3W规则。
在平行线间插入接地的隔离线。
减小布线层与地平面的距离。
3) 屏蔽保护
对应地线回路规则,实际上也是为了尽量减小信号的回路面积,多见于一些比较重要的信号,如时钟信号,同步信号;对一些特别重要,频率特别高的信号,应该考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计,即将所布的线上下左右用地线隔离,而且还要考虑好如何有效的让屏蔽地与实际地平面有效结合。
4) 走线的方向控制规则:
即相邻层的走线方向成正交结构。避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向,以减少不必要的层间窜扰;当由于板结构限制(如某些背板)难以避免出现该情况,特别是信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层,用地信号线隔离各信号线。
5) 走线的开环检查规则:
一般不允许出现一端浮空的布线(Dangling Line),
主要是为了避免产生"天线效应",减少不必要的干扰辐射和接受,否则可能带来不可预知的结果。
6) 阻抗匹配检查规则:
同一网络的布线宽度应保持一致,线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀,当传输的速度较高时会产生反射,在设计中应该尽量避免这种情况。在某些条件下,如接插件引出线,BGA封装的引出线类似的结构时,可能无法避免线宽的变化,应该尽量减少中间不一致部分的有效长度。
7) 走线终结网络规则:
在高速数字电路中,当PCB布线的延迟时间大于信号上升时间(或下降时间)的1/4时,该布线即可以看成传输线,为了保证信号的输入和输出阻抗与传输线的阻抗正确匹配,可以采用多种形式的匹配方法,所选择的匹配方法与网络的连接方式和布线的拓朴结构有关。
A.对于点对点(一个输出对应一个输入)连接,可以选择始端串联匹配或终端并联匹配。前者结构简单,成本低,但延迟较大。后者匹配效果好,但结构复杂,成本较高。
B.对于点对多点(一个输出对应多个输出)连接,当网络的拓朴结构为菊花链时,应选择终端并联匹配。当网络为星型结构时,可以参考点对点结构。
星形和菊花链为两种基本的拓扑结构,其他结构可看成基本结构的变形,可采取一些灵活措施进行匹配。在实际操作中要兼顾成本、功耗和性能等因素,一般不追求完全匹配,只要将失配引起的反射等干扰限制在可接受的范围即可。
8) 走线闭环检查规则:
防止信号线在不同层间形成自环。在多层板设计中容易发生此类问题,自环将引起辐射干扰。
9) 走线的分枝长度控制规则:
尽量控制分枝的长度,一般的要求是Tdelay<=Trise/20。
10) 走线的谐振规则:
主要针对高频信号设计而言,即布线长度不得与其波长成整数倍关系,以免产生谐振现象。
11) 走线长度控制规则:
即短线规则,在设计时应该尽量让布线长度尽量短,以减少由于走线过长带来的干扰问题,特别是一些重要信号线,如时钟线,务必将其振荡器放在离器件很近的地方。对驱动多个器件的情况,应根据具体情况决定采用何种网络拓扑结构。
12) 倒角规则:
PCB设计中应避免产生锐角和直角,
产生不必要的辐射,同时工艺性能也不好。
13) 器件去藕规则:
A.在印制版上增加必要的去藕电容,滤除电源上的干扰信号,使电源信号稳定。在多层板中,对去藕电容的位置一般要求不太高,但对双层板,去藕电容的布局及电源的布线方式将直接影响到整个系统的稳定性,有时甚至关系到设计的成败。
B.在双层板设计中,一般应该使电流先经过滤波电容滤波再供器件使用,同时还要充分考虑到由于器件产生的电源噪声对下游的器件的影响,一般来说,采用总线结构设计比较好,在设计时,还要考虑到由于传输距离过长而带来的电压跌落给器件造成的影响,必要时增加一些电源滤波环路,避免产生电位差。
C.在高速电路设计中,能否正确地使用去藕电容,关系到整个板的稳定性。
14) 器件布局分区/分层规则:
A.主要是为了防止不同工作频率的模块之间的互相干扰,同时尽量缩短高频部分的布线长度。通常将高频的部分布设在接口部分以减少布线长度,当然,这样的布局仍然要考虑到低频信号可能受到的干扰。同时还要考虑到高/低频部分地平面的分割问题,通常采用将二者的地分割,再在接口处单点相接。
B.对混合电路,也有将模拟与数字电路分别布置在印制板的两面,分别使用不同的层布线,中间用地层隔离的方式。
15) 孤立铜区控制规则:
孤立铜区的出现,将带来一些不可预知的问题,因此将孤立铜区与别的信号相接,有助于改善信号质量,
通常是将孤立铜区接地或删除。在实际的制作中,PCB厂家将一些板的空置部分增加了一些铜箔,这主要是为了方便印制板加工,同时对防止印制板翘曲也有一定的作用。
16) 电源与地线层的完整性规则:
对于导通孔密集的区域,要注意避免孔在电源和地层的挖空区域相互连接,形成对平面层的分割,从而破坏平面层的完整性,并进而导致信号线在地层的回路面积增大。
17) 重叠电源与地线层规则:
不同电源层在空间上要避免重叠。主要是为了减少不同电源之间的干扰,特别是一些电压相差很大的电源之间,电源平面的重叠问题一定要设法避免,难以避免时可考虑中间隔地层。
18)3W规则:
为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心间距不少于3倍线宽时,则可保持70%的电场不互相干扰,称为3W规则。如要达到98%的电场不互相干扰,可使用10W的间距。
19)20H规则:
由于电源层与地层之间的电场是变化的,在板的边缘会向外辐射电磁干扰。称为边沿效应。
解决的办法是将电源层内缩,使得电场只在接地层的范围内传导。以一个H(电源和地之间的介质厚度)为单位,若内缩20H则可以将70%的电场限制在接地层边沿内;内缩100H则可以将98%的电场限制在内。
20) 五---五规则:
印制板层数选择规则,即时钟频率到5MHz或脉冲上升时间小于5ns,则PCB板须采用多层板,这是一般的规则,有的时候出于成本等因素的考虑,采用双层板结构时,这种情况下,最好将印制板的一面做为一个完整的地平面层。
D.后仿真及设计优化(待补充)
E.工艺设计要求
1.一般工艺设计要求参考《印制电路CAD工艺设计规范》Q/DKBA-Y001-1999
2.功能板的ICT可测试要求
A.对于大批量生产的单板,一般在生产中要做ICT(In Circuit Test),为了满足ICT测试设备的要求,PCB设计中应做相应的处理,一般要求每个网络都要至少有一个可供测试探针接触的测试点,称为ICT测试点。
B. PCB上的ICT测试点的数目应符合ICT测试规范的要求,且应在PCB板的焊接面,检测点可以是器件的焊点,也可以是过孔。
C.检测点的焊盘尺寸最小为24mils(0.6mm),两个单独测试点的最小间距为60mils(1.5mm)。
D.需要进行ICT测试的单板,PCB的对角上要设计两个125MILS的非金属化的孔,为ICT测试定位用。
3. PCB标注规范。钻孔层中应标明印制板的精确的外形尺寸,且不能形成封闭尺寸标注;所有孔的尺寸和数量并注明孔是否金属化。
II.设计评审
A.评审流程 设计完成后,根据需要可以由PCB设计者或产品硬件开发人员提出PCB设计质量的评审,其工作流程和评审方法参见《PCB设计评审规范》。
B.自检项目
如果不需要组织评审组进行设计评审,可自行检查以下项目。
1.检查高频、高速、时钟及其他脆弱信号线,是否回路面积最小、是否远离干扰源、是否有多余的过孔和绕线、是否有垮地层分割区
2.检查晶体、变压器、光藕、电源模块下面是否有信号线穿过,应尽量避免在其下穿线,特别是晶体下面应尽量铺设接地的铜皮。
3.检查定位孔、定位件是否与结构图一致,ICT定位孔、SMT定位光标是否加上并符合工艺要求。
4.检查器件的序号是否按从左至右的原则归宿无误的摆放规则,并且无丝印覆盖焊盘;检查丝印的版本号是否符合版本升级规范,并标识出。
5.报告布线完成情况是否百分之百;是否有线头;是否有孤立的铜皮。
6.检查电源、地的分割正确;单点共地已作处理;
7.检查各层光绘选项正确,标注和光绘名正确;需拼板的只需钻孔层的图纸标注。
8.输出光绘文件,用CAM350检查、确认光绘正确生成。
9.按规定填写PCB设计(归档)自检表,连同设计文件一起提交给工艺设计人员进行工艺审查。
10.对工艺审查中发现的问题,积极改进,确保单板的可加工性、可生产性和可测试性。