[其它技巧]布线技巧.ppt

649 PCB 模拟 线路PCB 布线技巧 课程大纲 介绍 元器件的寄生元素 PCB板的寄生元素 布线技巧 故障排除 总结 参考 备 注 基本原理介绍 重点介绍概念和技巧 这些基本原理在不同的 PCB板上有不同的应用 不必总是采用特殊技巧 定义 噪声---干扰信号 干扰源---〉任何干扰信号 /元器件 受干扰者 --》被干扰影响的信号/元器件 模拟 ---》精确的电压/电流 数字 --》不同电平的脉冲 高 频 高频信号 含有高频成分的信号 有高的变化率 的信号 高 频 高频有源器件 当f ￡ fT 晶体管具有增益, 当 f ￡ fT,,高频信号可能导致三极管振荡 当 f fT, 三极管整流 高 频 PCB板上高速器件 高频 板外干扰源 单位 距离以英寸为显示单位 英寸 1 in = 25.4 mm 毫英寸(mils) 1 mils= 0.001 in =25.4 um 非常方便POB工作 课程大纲 介绍 元器件的寄生元素 板的寄生元素 布线技巧 故障排除 总结 参考文献 电阻模型 电阻阻抗 电容模型 电容的阻抗 钽电容模型 钽电容的阻抗 电感模型 电感的阻抗 运算放大器模型 元器件寄生元素: 总结 元器件寄生元素 影响信号增益 降低电源旁路的有效性 高频时改变器件的性能 课程大纲 介绍 元器件的寄生元素 板的寄生元素 布局技巧 故障排除 总结 参考文献 典型的 PCB板 典型的 4层PCB 板 走线电阻 走线电阻值决定于: 走线长度 (x) 走线厚度 (t) 走线宽度 (w) 电阻系数 (R? ) 接地面电阻 接地面电阻决定于: 接触位置 (GF) 电组系数 (R?) 接地面电阻 电容 分布电容由于二个导体之间的电场而引起的， 它跟下列参数有关: 几何形状 间距 电介质 走线分布电容 没有地层 走线附加电容 走线过窄会引起边缘效应? “附加” 电容 走线分布电容 有地层 er 修正 [2,5] 对于被电介质包围的走线应使用er 对于空气界面的走线应使用er_eff (见上图的“黄线” ) 走线分布电容 有地层 电容公式 环路自感 环路自感 环的面积 形状 互感 互感（M）是由于磁通量的相互作用而引起的 两个环之间 各自的环路电感（L1和L2） 耦合（K） 距离 环路面积（A） 走线电感 平行接地返回 (没接地面) 走线电感 有接地面 接地返回电流 对于在接地面上的单个直的走线 互感模型 互感的电路模型 扭曲效应 当信号的传输时间很重要时，会发生扭曲效应 这超过本课程的范围 焊盘 看起来像一对地的电容 过孔 过孔阻抗是非常重要的 接地槽 穿过走线的接地面槽 增加接地回路电流通道长度 等效于插入走线中的串联电感 板的寄生元素: 总结 板的寄生元素 改变电路响应 电路之间耦合干扰 取决于 物理的间距 大小 信号通道长度 接地电流回路通道 课程大纲 介绍 元器件的寄生元素 板的寄生元素 布线的技巧 故障排除 总结 参考文献 层的规划 分隔成各功能区 不同的信号分离 低频与高频 小功率与大功率 不同的功能分离 模拟与数字 电源 与 信号 功率驱动与信号调理 层的规划 增加隔离 使高频信号通道 尽可能短 靠近 PCB 边缘与接插件 使用屏蔽环和线 在各部分之间增大间距 对模拟部分，不要使用自动布线 使用地层 使用地层–电容耦合 使用地层– 磁耦合 屏蔽线 对一些敏感的节点使用屏蔽线 布在受干扰者的附近 在受干扰者的附近布另一对屏蔽线 屏蔽线上放置多个接地过孔 减少干扰大约 12 dB 电源旁路 小的旁路电容 对于所有的模拟有源器件 10 nF to 0.1 μF 高频型 多层陶瓷电容, NP0 or X7R 或其它等效电容 线长加过孔的总和 0.1 英寸 (到接地层) 电源旁路 电源旁路 大的旁路电容 可以共用 典型值：2.2 μF to 10 μF, 高频用钽电容 低频用电解电容 新型多层陶瓷电容 线长加过孔的总和 3 英寸 (到接地层） 接地环 接地环 例如 接地环 例如（续） 接地环 一些建议 独立电源滤波器 分别处于不同的层 等等. 其它策略 措施 布线 不要平行 (观察电流线方向) 短和直 线距尽量大 改变匹配电阻/电容 模拟部分不使用自动布线 正确地处理未使用的器件 模拟与数字不同的接地层 元器件与板水平且紧靠板 其它技巧 措施 对共模干扰 选用差动电路 选用共模滤波器 电源净化 铁氧体磁珠[4] (电源)滤波器 信号滤波器 屏蔽 课程大纲 介绍 元器件寄生元素 板的寄生元素 布线技巧 故