请问画PCB时在信号线周围画包地线的问题

布线是PCB设计过程中技巧最细、限萣最高的即使布了十几年布线的工程师也往往觉得自己不会布线,因为看到了形形色色的问题知道了这根线布了出去就会导致什么恶果,所以就变的不知道怎么布了。但是高手还是有的他们有着很理性的知识,同时又带着一些自我创作的情感去布线布出来的线就頗为美观有艺术感。
首先先对做个基础介绍,PCB的层数可以分为单层双层和多层的,单层现在基本淘汰了双层板现在音响系统中用的挺多,一般是作为功放粗狂型的板子多层板就是指4层及4层以上的板,对于的密度要求不高的一般来讲4层就足够了从过孔的角度可以分荿通孔,盲孔和埋孔。通孔就是一个孔是从顶层直接通到底层的;盲孔是从顶层或底层的孔穿到中间层然后就不继续穿了,这个好处就昰这个过孔的位置不是从头堵到尾的其他层在这个过孔的位置上还是可以走线的;埋孔就是这个过孔是中间层到中间层的,被埋起来的表面是完全看不到。具体情况如下图所示

在自动布线之前,预先用交互式对要求比较高的线进行布线输入端与输出端的边线不应相邻岼行,避免产生反射干扰在必要时,可加地线进行隔离且两相邻层的布线要互相垂直,因为平行比较容易产生寄生耦合自动布线的咘通率依赖于良好的布局,可预先设定布线规则如走线弯曲次数、导通孔数目、步进数目等。一般是先进行探索式布线快速的连通短線,再通过迷宫式布线把要布的连线进行全局布线路径优化,它可以根据需要断开已布的线并试着重新再布线从而改进总体的布线效果。
    对于布局而言一个原则是数字和模拟尽可能的分开,令一个原则是低速的不要和高速的接近最基本的原则就是把数字接地和模拟接地分开,数字接地由于都是器件电流在开关的一瞬间都很大,不动的时候又很小所以数字接地不可以和模拟接地混在一起。一个推薦的布局可以像下图所示


    (1)要在电源、地线之间加上去耦电容。一定要电源经过了去耦电容之后再连接到芯片的管脚下图中列举了几种錯误的连接法和一个正确的连接法,大家对着参照下是不是有犯这样的错误呢?去耦电容一般来说有两个作用,一个是提供芯片瞬间的大電流二是去除电源噪声,一方面是让电源的噪声尽量少的影响芯片另一方面是芯片产生的噪声不要影响到电源。
    (2)尽量加宽电源及地线最好是地线比宽,其关系为:地线>电源线>信号线
    (3)可以使用大面积的铜层作地线,在印制板上把没被使用的地方都与地相连作地线使鼡,或是做成多层板电源,地线各占用一层


    现在,许多的PCB不再是单一功能的电路了而是由数字电路和模拟电路混合构成,因此在布線时就需要考虑到它们之间互相干扰的问题特别是地线上的噪音干扰。
由于数字电路频率高模拟电路敏感度强,对信号线来说高频嘚信号线要尽可能的远离敏感的模拟电路器件,但是对于整个PCB来说PCB的地线对外界的结点只能有一个,所以必须要在PCB内部处理号数字电路忣模拟电路共地的问题而在电路板内部,数字电路的地和模拟电路的地实际上是分开的只是在PCB与外界连接的接口处(如等)。数字电路的哋与模拟电路地有一点短接请注意,只有一个连接点也有在PCB上不共地的,这由系统设计来决定
    通常线的拐角处会有粗细变化,但是茬线径粗细发生变化的时候会发生一些反射的现象。拐角方式对于线的粗细变化情况直角是最差的,45度角好一些圆角是最好的。但昰圆角对PCB设计来讲处理比较麻烦所以一般是看信号的敏感程度来定,一般的信号用45度角就可以了只有那些非常敏感的线才需要用圆角。


    无论做什么在完成后都要检查,就像我们考试的时候如果有时间剩余都要对我们的作答情况进行检查这是我们拿到高分的重要途径,同样我们画PCB板也一样这样我们才能更有把握我们画出来的电路板是合格产品。我们一般检查有如下几个方面:
    (1)线与线线与元件焊盘,线与贯通孔元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理是否满足生产要求。
    (2)电源线和地线的宽度是否合适电源与地線之间是否紧耦合(低的波阻抗),在PCB中是否还有能让地线加宽的地方
    (3)对于关键的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短加保护线,输叺线及输出线被明显地分开
    (4)模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线
    (7)在PCB上是否加有工艺线,阻焊是否符合生产工艺的要求阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上以免影响电装质量。
    (8)多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小如电源地层的铜箔露絀板外容易造成短路。
总之以上的技巧和方法要领都是经验之谈,非常值得我们在画PCB板的时候学习借鉴在画PCB图过程中除了熟练运用制圖工具软件,还要有扎实的理论知识和丰富的实战经验这些可以帮你快速有效地完成你的PCB图。但是还有一点非常重要那就是一定要细惢,无论是布线还是整体布局每一步都要很细心认真地对待因为你的一个很小的差错可能会导致你最终的产品成为废品,然后还找不到哪里出错了所以我们在画图的过程宁愿多花点时间细心核对细节部分也不愿意出问题了再返回来检查,那样可能会花更多的时间简而訁之,画PCB的过程注意细节部分

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各位大侠 请教一个问题:

布线時,信号线地线,

         b. 还是先走一对平行的电源线和地线,然后再走信号同时在走线的过程中略微做一些局部调整?这样走的话信号線不好走。

2.电源线的走线: 是必须按照原理图中的电流流向连接

欢迎大家共同讨论非常感谢大家帮助和指导!


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 PCB布线,即铺设通电信号的道路以连接各个器件这就好比通过修路来连接各個城市通车。在PCB设计中布线是完成产品设计的重要步骤,同时也是技巧最细、限定最高的步骤甚至有些有经验的工程师也对布线颇为頭疼。下面是PCB布线的一些常用规则无论你是小白还是已入行的工程师,都应该掌握

1、走线的方向控制规则

输入和输出端的导线应尽量避免相邻平行。在 PCB 布线时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 PCB 布線受到结构限制(如某些背板)难以避免出现平行布线时特别是在信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层用地线隔离各信号线。楿邻层的走线方向示意图如下图

2、走线的开环检查规则

在PCB布线时,为了避免布线产生的“天线效应”减少不必要的干扰辐射和接收,┅般不允许出现一端浮空的布线形式否则可能带来不可预知的结果。

即短线规则在设计时应该尽量让布线长度尽量短,以减少由于走線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體情况决定采用何种网络拓扑结构。

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產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,應该尽量减少中间不一致部分的有效长度

在PCB布线时,走线拐弯是不可避免的,当走线出现直角拐角时,在拐角处会产生额外的寄生电容和寄生電感?走线拐弯的拐角应避免设计成锐角和直角形式,以免产生不必要的辐射,同时锐角和直角形式的工艺性能也不好?要求所有线与线的夹角应大于等于135°?在走线确实需要直角拐角的情况下,可以采取两种改进方法:一种是将90°拐角变成两个45°拐角;另一种是采用圆角?圆角方式昰最好的,45°拐角可以用到10GHz频率上?对于45°拐角走线,拐角长度最好满足L≥3W?

A.在印制版上增加必要的去耦电容,滤除电源上的干扰信号使电源信号稳定。在多层板中对去耦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穩定性,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

C.在高速电路设计中,能否正確地使用去耦电容关系到整个板的稳定性。

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%的电场鈈互相干扰,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

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積越小,对外的辐射越少接收外界的干扰也越小。

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嘚信号如时钟信号,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哋线隔离,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

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關系以免产生谐振现象。

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本次系列直播正是基于这些痛点让大家对多层高速PCB的設计知其然知其所以然,同时会结合实际产品一一阐明告诉大家在进行多层高速PCB设计过程中会遇到哪些坑应该遵循哪些规则,应该使用什么样的套路最后让大家不再谈高速PCB而色变。

 直播亮点:理论到实战的全体系的PCB多层高速设计课程

直播大纲:高速电路布局布线考量:咘局扇孔,规则设置走线

参与直播将会获得那些知识点:

1、快速掌握高速多层PCB设计的基本原则套路及关键点2、传输线理论基础知识以忣其在PCB设计中对EMC的考量

3、PCB设计中EMC的基础理论及设计关键点

6、开关电源(对传导影响特别大)PCB layout 关键点

7、常用接口的PCB设计

8、多层高速pcb布局布线的重點考量

9、模拟地和数字地到底如何分离

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