印刷電路板設計不是一件隨心所欲的事情。從繪制原理圖到布局布線,設計師都需要遵循一定的規則。
1.PCB布局設計時,應充分遵循沿信號流向直線放置的設計原則,以防來回環繞。
原由:避免信號直接耦合,影響信號質量。
2.在印刷電路板上,接口電路的濾波、保護和隔離裝置應放置在接口附近。
原由:能有效地達到保護,濾波和隔離的效果。
3.如果接口處有濾波器和保護電路,應遵循先保護后過濾的原則。
原由:保護電路用于外部過壓和過流抑制。如果保護電路放置在濾波電路后,濾波電路將被過壓和過流損壞。
4.PCB鐘表頻率超過5MHZ或信號上升時間小于5ns,一般需采用多層板材設計。
原由:選用多層板設計的信號回路面積可以很好地控制。
5.相對于多層板,關鍵布線層(時鐘線、總線、接口信號線、射頻線、復位信號線、片式選擇信號線、各種控制信號線等。)應靠近完整的平面,最好在兩個平面之間。
原由:關鍵信號線通常是強輻射或極其敏感的信號線。接近地面布線可以減少信號回路面積,降低輻射強度或提高抗干擾能力。
6.在多層板中,電源平面應在相鄰地面上縮小5H-20H(H為電源與地面之間的距離)。
原由:電源平面面相比,電源平面內縮能有效抑制邊緣輻射問題。
7.分層設計時,以防布線層相鄰的設置。如果布線層不能避免相鄰,應適當擴大兩層布線層之間的層間距,縮小布線層與信號回路之間的層間距。
原由:相鄰布線層上的平行信號線會引起信號串擾。
8.晶體,晶振,繼電器,開關電源等強輻射裝置遠離單板接口連接器至少1000mil。
原由:將干擾直接向外輻射,或者將電流耦合到外出電纜上向外輻射。
9.敏感電路或設備(如復位電路、WATCHDOG電路等。)遠離單板邊緣,尤其是單板接口邊緣至少1000毫升。
原由:與單板接口等部位相似,是最容易被外界干擾(如靜電)耦合的部位,而復位電路、看門狗電路等敏感電路極易造成系統誤操作。
10.PCB走線不能有直角或銳角走線。
原由:直角線導致阻抗不連續,信號發射,產生鈴聲和過沖,形成強烈的EMI輻射。
11.以防相鄰布線層的層設置。如果不可避免,盡量使兩個布線層的布線相互垂直或平行。
原由:減少平行走線之間的串擾。
12.時鐘、總線、射頻線等關鍵信號線和其他同層平行線應符合3W原則。
原由:避免信號間的串擾。
13.關鍵信號布線不得跨分區布線(包括過孔和焊盤引起的參考平面間隙)。
原由:跨分區走線會導致信號回路面積增加。
14.信號線(尤其是關鍵信號線)換層時,應設計在換層過孔附近。
原由:可減少信號回路面積。
15.關鍵信號線距參考平面邊緣≥3H(H為線距參考平面高度)。
原由:抑制邊緣輻射效應。
16.相對于金屬外殼接地元件,應在其投影區頂部鋪設接地銅皮。
原由:通過金屬外殼與接地銅皮之間的分布電容,抑制其外部輻射,提高抗干擾性。