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基于Protel的pbc板設計

發布時間:2019-01-25 編輯作者:金致卓 閱讀:4012
隨著計算機的普及,Protel的pbc板設計是新的電路輔助設計系統,是一個將各種設計工具集成于一身的板級設計系統。利用Protel進行pbc板設計一般應遵循確定外形、布局、布線、規則檢查等幾個步驟。我們從布局、布線的基本原則總結出整個PCB設計過程中的一些經驗和技巧。


一、pbc板設計快速確定PCB外形

設計PCB先要確定電路板的外形,通常就是在禁止布線層畫出電氣的布線范圍。除非有特殊要求,一般電路板的形狀都為矩形,長寬比一般為3:2或者4:3較為理想。在畫之前可以任意畫出兩條橫線和兩條豎線,然后利用“放置工具條”里的“設置原點”工具將某一條線段的端點設為原點即坐標為(0,0),之后雙擊每一條線段,對其起點和終點的坐標值進行相應的更改,使4條線段首尾相接,形成一個封閉的矩形框,電路板的外型確定也就完成了。如果在畫圖的過程中需要調整電路板的大小,只要修改每條線段的相應坐標值即可。從成本、敷銅線長度、抗噪聲能力考慮,電路板尺寸越小越好,但是板尺寸太小,則散熱不良,且相鄰的導線容易引起干擾。不過,當電路板的尺寸大于200mm×150mm時,應該考慮電路板的機械強度,適當加裝固定孔,以便起到支撐的作用。

二、pbc板設計元件布局

開始布局之前首先要通過網絡表載入元器件,這個過程中經常會遇到網絡表無法完全載入的錯誤,主要可歸為兩類:一類是找不到元件,解決方法是確認原理圖中已定義元件的封裝形式,并確認已添加相應的PCB元件庫,若仍找不到元件就要自己造一個元件封裝了;另一類是丟失引腳,最常見的就是二極管、三極管的引腳丟失,這是由于原理圖中的引腳一般是字母A、K、E、B、C,而PCB元件的引腳則是數字1、2、3,解決方法就是更改原理圖的定義,或者更改PCB元件的定義使其一致即可。有經驗的設計者一般都會根據實際元件的封裝外形建立一個自己的PCB元件庫,使用方便而且不易出錯。

進行布局時,必須要遵循一些基本規則:

(1)特殊元件特殊考慮。高頻元件之間要盡量靠近,連線越短越好;具有高電位差的元件之間距離盡量加大;重量大的元器件應該有支架固定;發熱的元件應遠離熱敏元件并加裝相應的散熱片或置于板外;電位器、可調電感線圈、可變電容、微動開關等可調元件的布局應該考慮整機的結構要求,以方便調節為準。總之,一些特殊的元器件在布局時要從元件本身的特性、機箱的結構、維修調試的方便性等多方面綜合考慮,以保證做出一塊穩定、好用的PCB板。

(2)按照電路功能布局。如果沒有特殊要求,盡可能按照原理圖的元件安排對元件進行布局,通常情況下信號從左邊輸入、右邊輸出,從上邊輸入、下邊輸出。按照電路流程,安排各個功能電路單元的位置,使信號流通更加順暢并保持方向一致。另外,數字電路部分一定要與模擬電路部分分開布局,以減少干擾。

(3)絲印層的文字標注。為方便電路的安裝和維修,一般要在印刷板的上下兩表面印刷上所需要的標志圖案和文字代號,例如元件標號和標稱值、元件外廓形狀、廠家標志等等,不少初學者經常略去絲印層的設計,或者只注意文字符號放置的整齊美觀,而實際制出PCB板后,板上的字符不是被元件擋住就是侵入了助焊區域被抹除,還有的把元件標號打在相鄰元件上,造成裝配和維修的不便。正確的絲印層字符布置原則應該是不出歧義、見縫插針、美觀大方。

三、pbc板設計布線

這是PCB設計中的一個非常重要的環節,PCB布線有單面布線、雙面布線及多層布線。布線的方式有兩種:自動布線及交互式布線。在布線過程中要注意以下幾個問題:

(1)線長。敷銅線要盡可能短,在高頻電路中更應如此。敷銅線的拐彎處應為圓角或斜角,直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能。另外,在雙面布線時,兩面的導線應該相互垂直、斜交或彎曲走線,避免相互平行,以減少寄生電容。

(2)線寬。敷銅線的寬度應以能滿足電氣特性要求而又便于生產為準則,它的最小值取決于流過它的電流,但是一般不宜小于0.2mm,如果板面積足夠大,敷銅線寬度最好不要低于0. 3mm。地線與電源線的關系是:地線>電源線>信號線,通常電源線寬度為1.2-2.5mm,信號線寬度為 0.2-0.3mm。

(3)線間距。相鄰敷銅線之間的間距應該滿足電氣安全要求,同時為了便于生產,間距應該越寬越好。最小間距至少能夠承受所加電壓的峰值,一般要求2000V電位差之間的敷銅線距離應該大于2mm。在布線密度低的情況下,間距應該盡可能的大。通常線間距最好不要低于0.3 mm。

(4)屏蔽與接地。敷銅線的公共地線應該盡可能放在電路板的邊緣部分。在電路板上應該盡可能多地保留銅箔做地線,這樣可以使屏蔽能力增強。

   pcb板設計是一個復雜而又簡單的過程,即使參數相同的電路,也會因為元件布局設計和電氣連線方向的不同會產生不同的結果,這里就跟大家分享到這里。

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