PCB技術大全

1.原理圖常見錯誤: (1)ERC報告管腳沒有接入信号: a. 建立封裝時給管腳定義了I/O屬性; b.建立元件或放置元件時修改了不一緻的grid屬性,管腳與線沒有連上; c. 建立元件時pin方向反向,必須非pin name端連線. (2)元件跑到圖紙界外:沒有在元件庫圖表紙中心建立元件. (3)建立的工程檔案網絡表隻能部分調入pcb:生成netlist時沒有選擇為global. (4)當使用自己建立的多部分組成的元件時,千萬不要使用annotate. 2.PCB中常見錯誤: (1)網絡載入時報告NODE沒有找到: a. 原理圖中的元件使用了pcb庫中沒有的封裝; b. 原理圖中的元件使用了pcb庫中名稱不一緻的封裝; c. 原理圖中的元件使用了pcb庫中pin number不一緻的封裝.如三極管:sch中pin number 為e,b,c, 而pcb中為1,2,3. (2)列印時總是不能列印到一頁紙上: a. 建立pcb庫時沒有在原點; b. 多次移動和旋轉了元件,pcb闆界外有隐藏的字元.選擇顯示所有隐藏的字元, 縮小 pcb, 然後移動字元到邊界内. (3)DRC報告網絡被分成幾個部分: 表示這個網絡沒有連通,看報告檔案,使用選擇CONNECTED COPPER查找. 另外提醒朋友盡量使用WIN2000, 減少藍屏的機會;多幾次導出檔案,做成新的DDB檔案, 減少檔案尺寸和PROTEL僵死的機會.如果作較複雜得設計,盡量不要使用自動布線. 在PCB設計中,布線是完成産品設計的重要步驟,可以說前面的準備工作都是為它而做的, 在整個PCB中,以布線的設計過程限定最高,技巧最細、工作量最大.PCB布線有單面布 線、 雙面布線及多層布線.布線的方式也有兩種:自動布線及互動式布線,在自動布線之 前, 可以用互動式預先對要求比較嚴格的線進行布線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰 平行, 以免産生反射幹擾.必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易 産生寄生耦合. 自動布線的布通率,依賴于良好的布局,布線規則可以預先設定, 包括走線的彎曲次數、 導通孔的數目、步進的數目等.一般先進行探索式布經線,快速地把短線連通, 然後進行 迷宮式布線,先把要布的連線進行全局的布線路徑優化,它可以根據需要斷開已布的線. 并試着重新再布線,以改進總體效果. 對目前高密度的PCB設計已感覺到貫通孔不太适應了, 它浪費了許多寶貴的布線通道,為解 決這一沖突,出現了盲孔和埋孔技術,它不僅完成了導通孔的作用, 還省出許多布線通道 使布線過程完成得更加友善,更加流暢,更為完善,PCB 闆的設計過程是一個複雜而又簡單 的過程,要想很好地掌握它,還需廣大電子工程設計人員去自已體會, 才能得到其中的真 谛. 1 電源、地線的處理 既使在整個PCB闆中的布線完成得都很好,但由于電源、 地線的考慮不周到而引起的幹擾, 會使産品的性能下降,有時甚至影響到産品的成功率.是以對電、 地線的布線要認真對 待,把電、地線所産生的噪音幹擾降到最低限度,以保證産品的品質. 對每個從事電子産品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所産生的原因, 現 隻對降低式抑制噪音作以表述: 衆所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容. 盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線>電源線>信号 線,通常信号線寬為:0.2~0.3mm,最經細寬度可達0.05~0.07mm,電源線為1.2~2.5 mm 對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路, 即構成一個地網來使用(模拟電路的地不能 這樣使用) 用大面積銅層作地線用,在印制闆上把沒被用上的地方都與地相連接配接作為地線用.或是做成 多層闆,電源,地線各占用一層. 2、數字電路與模拟電路的共地處理 現在有許多PCB不再是單一功能電路(數字或模拟電路),而是由數字電路和模拟電路混合 構成的.是以在布線時就需要考慮它們之間互相幹擾問題,特别是地線上的噪音幹擾. 數字電路的頻率高,模拟電路的敏感度強,對信号線來說,高頻的信号線盡可能遠離敏感的 模拟電路器件,對地線來說,整人PCB對外界隻有一個結點,是以必須在PCB内部進行處理 數、模共地的問題,而在闆内部數字地和模拟地實際上是分開的它們之間互不相連,隻是在 PCB與外界連接配接的接口處(如插頭等).數字地與模拟地有一點短接,請注意,隻有一個連 接點.也有在PCB上不共地的,這由系統設計來決定. 3、信号線布在電(地)層上 在多層印制闆布線時,由于在信号線層沒有布完的線剩下已經不多,再多加層數就會造成浪 費也會給生産增加一定的工作量,成本也相應增加了,為解決這個沖突,可以考慮在電 (地)層上進行布線.首先應考慮用電源層,其次才是地層.因為最好是保留地層的完整 性. 4、大面積導體中連接配接腿的處理 在大面積的接地(電)中,常用元器件的腿與其連接配接,對連接配接腿的處理需要進行綜合的考 慮,就電氣性能而言,元件腿的焊盤與銅面滿接為好,但對元件的焊接裝配就存在一些不良 隐患如:①焊接需要大功率加熱器.②容易造成虛焊點.是以兼顧電氣性能與工藝需要,做 成十字花焊盤,稱之為熱隔離(heat shield)俗稱熱焊盤(Thermal),這樣,可使在焊接 時因截面過分散熱而産生虛焊點的可能性大大減少.多層闆的接電(地)層腿的處理相同. 5、布線中網絡系統的作用 在許多CAD系統中,布線是依據網絡系統決定的.網格過密,通路雖然有所增加,但步進太 小,圖場的資料量過大,這必然對裝置的存貯空間有更高的要求,同時也對象計算機類電子 産品的運算速度有極大的影響.而有些通路是無效的,如被元件腿的焊盤占用的或被安裝 孔、定們孔所占用的等.網格過疏,通路太少對布通率的影響極大.是以要有一個疏密合理 的網格系統來支援布線的進行. 标準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),是以網格系統的基礎一般就定為0.1英寸 (2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍數,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等. 6、設計規則檢查(DRC) 布線設計完成後,需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則,同時也需确認所制定 的規則是否符合印制闆生産工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面: 線與線,線與元件焊盤,線與貫通孔,元件焊盤與貫通孔,貫通孔與貫通孔之間的距離是否 合理,是否滿足生産要求. 電源線和地線的寬度是否合适,電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否 還有能讓地線加寬的地方. 對于關鍵的信号線是否采取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地 分開. 模拟電路和數字電路部分,是否有各自獨立的地線. 後加在PCB中的圖形(如圖示、注标)是否會造成信号短路. 對一些不理想的線形進行修改. 在PCB上是否加有工藝線?阻焊是否符合生産工藝的要求,阻焊尺寸是否合适,字元标志是 否壓在器件焊盤上,以免影響電裝品質. 多層闆中的電源地層的外框邊緣是否縮小,如電源地層的銅箔露出闆外容易造成短路.概述 本文檔的目的在于說明使用PADS的印制闆設計軟體PowerPCB進行印制闆設計的流程和一些注 意事項,為一個工作組的設計人員提供設計規範,友善設計人員之間進行交流和互相檢查. 2、設計流程 PCB的設計流程分為網表輸入、規則設定、元器件布局、布線、檢查、複查、輸出六個步驟. 2.1 網表輸入 網表輸入有兩種方法,一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能,選擇 Send Netlist,應用OLE功能,可以随時保持原理圖和PCB圖的一緻,盡量減少出錯的可能. 另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網表,選擇File->Import,将原理圖生成的網表輸入進 來. 2.2 規則設定 如果在原理圖設計階段就已經把PCB的設計規則設定好的話,就不用再進行設定 這些規則了,因為輸入網表時,設計規則已随網表輸入進PowerPCB了.如果修改了設計規 則,必須同步原理圖,保證原理圖和PCB的一緻.除了設計規則和層定義外,還有一些規則 需要設定,比如Pad Stacks,需要修改标準過孔的大小.如果設計者建立了一個焊盤或過 孔,一定要加上Layer 25. 注意: PCB設計規則、層定義、過孔設定、CAM輸出設定已經作成預設啟動檔案,名稱為 Default.stp,網表輸入進來以後,按照設計的實際情況,把電源網絡和地配置設定給電源層和 地層,并設定其它進階規則.在所有的規則都設定好以後,在PowerLogic中,使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能,更新原理圖中的規則設定,保證原理圖和PCB 圖的規則一緻. 2.3 元器件布局 網表輸入以後,所有的元器件都會放在工作區的零點,重疊在一起,下一步的工作就是把這 些元器件分開,按照一些規則擺放整齊,即元器件布局.PowerPCB提供了兩種方法,手工布 局和自動布局.2.3.1 手工布局 1. 工具印制闆的結構尺寸畫出闆邊(Board Outline). 2. 将元器件分散(Disperse Components),元器件會排列在闆邊的周圍. 3. 把元器件一個一個地移動、旋轉,放到闆邊以内,按照一定的規則擺放整齊. 2.3.2 自動布局 PowerPCB提供了自動布局和自動的局部簇布局,但對大多數的設計來說,效果并不理想, 不推薦使用.2.3.3 注意事項 a. 布局的首要原則是保證布線的布通率,移動器件時注意飛線的連接配接,把有連線關系的器 件放在一起 b. 數字器件和模拟器件要分開,盡量遠離 c. 去耦電容盡量靠近器件的VCC d. 放置器件時要考慮以後的焊接,不要太密集 e. 多使用軟體提供的Array和Union功能,提高布局的效率 2.4 布線 布線的方式也有兩種,手工布線和自動布線.PowerPCB提供的手工布線功能十分強大,包 括自動推擠、線上設計規則檢查(DRC),自動布線由Specctra的布線引擎進行,通常這兩 種方法配合使用,常用的步驟是手工—自動—手工. 2.4.1 手工布線 1. 自動布線前,先用手工布一些重要的網絡,比如高頻時鐘、主電源等,這些網絡往往對 走線距離、線寬、線間距、屏蔽等有特殊的要求;另外一些特殊封裝,如BGA,自動布線很 難布得有規則,也要用手工布線. 2. 自動布線以後,還要用手工布線對PCB的走線進行調整. 2.4.2 自動布線 手工布線結束以後,剩下的網絡就交給自動布線器來自布.選擇Tools->SPECCTRA,啟動 Specctra布線器的接口,設定好DO檔案,按Continue就啟動了Specctra布線器自動布線,結 束後如果布通率為100,那麼就可以進行手工調整布線了;如果不到100,說明布局或手工 布線有問題,需要調整布局或手工布線,直至全部布通為止. 2.4.3 注意事項 a. 電源線和地線盡量加粗 b. 去耦電容盡量與VCC直接連接配接 c. 設定Specctra的DO檔案時,首先添加Protect all wires指令,保護手工布的線不被自動 布線器重布 d. 如果有混合電源層,應該将該層定義為Split/mixed Plane,在布線之前将其分割,布完 線之後,使用Pour Manager的Plane Connect進行覆銅 e. 将所有的器件管腳設定為熱焊盤方式,做法是将Filter設為Pins,選中所有的管腳,修 改屬性,在Thermal選項前打勾 f. 手動布線時把DRC選項打開,使用動态布線(Dynamic Route) 2.5 檢查 檢查的項目有間距(Clearance)、連接配接性(Connectivity)、高速規則(High Speed) 和電源層(Plane),這些項目可以選擇Tools->Verify Design進行.如果設定了高速規 則,必須檢查,否則可以跳過這一項.檢查出錯誤,必須修改布局和布線. 注意: 有些錯誤可以忽略,例如有些接插件的Outline的一部分放在了闆框外,檢查間距時會出 錯;另外每次修改過走線和過孔之後,都要重新覆銅一次. 2.6 複查 複查根據“PCB檢查表”,内容包括設計規則,層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設定; 還要重點複查器件布局的合理性,電源、地線網絡的走線,高速時鐘網絡的走線與屏蔽,去 耦電容的擺放和連接配接等.複查不合格,設計者要修改布局和布線,合格之後,複查者和設計 者分别簽字. 2.7 設計輸出 PCB設計可以輸出到列印機或輸出光繪檔案.列印機可以把PCB分層列印,便于設計者和複 查者檢查;光繪檔案交給制闆廠家,生産印制闆.光繪檔案的輸出十分重要,關系到這次設 計的成敗,下面将着重說明輸出光繪檔案的注意事項. a. 需要輸出的層有布線層(包括頂層、底層、中間布線層)、電源層(包括VCC層和GND 層)、絲印層(包括頂層絲印、底層絲印)、阻焊層(包括頂層阻焊和底層阻焊),另外還 要生成鑽孔檔案(NC Drill) b. 如果電源層設定為Split/Mixed,那麼在Add Document視窗的Document項選擇Routing, 并且每次輸出光繪檔案之前,都要對PCB圖使用Pour Manager的Plane Connect進行覆銅;如 果設定為CAM Plane,則選擇Plane,在設定Layer項的時候,要把Layer25加上,在Layer25 層中選擇Pads和Viasc. 在裝置設定視窗(按Device Setup),将Aperture的值改為199 d. 在設定每層的Layer時,将Board Outline選上 e. 設定絲印層的Layer時,不要選擇Part Type,選擇頂層(底層)和絲印層的Outline、 Text、Line f. 設定阻焊層的Layer時,選擇過孔表示過孔上不加阻焊,不選過孔表示家阻焊,視具體情 況确定 g. 生成鑽孔檔案時,使用PowerPCB的預設設定,不要作任何改動 h. 所有光繪檔案輸出以後,用CAM350打開并列印,由設計者和複查者根據“PCB檢查表”檢 查 過孔(via)是多層PCB的重要組成部分之一,鑽孔的費用通常占PCB制闆費用的30到 40.簡單的說來,PCB上的每一個孔都可以稱之為過孔.從作用上看,過孔可以分成兩類: 一是用作各層間的電氣連接配接;二是用作器件的固定或定位.如果從工藝制程上來說,這些過 孔一般又分為三類,即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via).盲孔位 于印刷線路闆的頂層和底層表面,具有一定深度,用于表層線路和下面的内層線路的連接配接, 孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑).埋孔是指位于印刷線路闆内層的連接配接孔,它不會延 伸到線路闆的表面.上述兩類孔都位于線路闆的内層,層壓前利用通孔成型工藝完成,在過 孔形成過程中可能還會重疊做好幾個内層.第三種稱為通孔,這種孔穿過整個線路闆,可用 于實作内部互連或作為元件的安裝定位孔.由于通孔在工藝上更易于實作,成本較低,是以 絕大部分印刷電路闆均使用它,而不用另外兩種過孔.以下所說的過孔,沒有特殊說明的, 均作為通孔考慮. 從設計的角度來看,一個過孔主要由兩個部分組成,一是中間的鑽孔(drill hole),二是 鑽孔周圍的焊盤區,見下圖.這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小.很顯然,在高速,高 密度的PCB設計時,設計者總是希望過孔越小越好,這樣闆上可以留有更多的布線空間,此 外,過孔越小,其自身的寄生電容也越小,更适合用于高速電路.但孔尺寸的減小同時帶來 了成本的增加,而且過孔的尺寸不可能無限制的減小,它受到鑽孔(drill)和電鍍 (plating)等工藝技術的限制:孔越小,鑽孔需花費的時間越長,也越容易偏離中心位 置;且當孔的深度超過鑽孔直徑的6倍時,就無法保證孔壁能均勻鍍銅.比如,現在正常的 一塊6層PCB闆的厚度(通孔深度)為50Mil左右,是以PCB廠家能提供的鑽孔直徑最小隻能達 到8Mil. 二、過孔的寄生電容 過孔本身存在着對地的寄生電容,如果已知過孔在鋪地層上的隔離孔直徑為D2,過孔焊盤的 直徑為D1,PCB闆的厚度為T,闆基材介電常數為ε,則過孔的寄生電容大小近似于: C=1.41εTD1/(D2-D1) 過孔的寄生電容會給電路造成的主要影響是延長了信号的上升時間,降低了電路的速度.舉 例來說,對于一塊厚度為50Mil的PCB闆,如果使用内徑為10Mil,焊盤直徑為20Mil的過孔, 焊盤與地鋪銅區的距離為32Mil,則我們可以通過上面的公式近似算出過孔的寄生電容大緻 是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,這部分電容引起的上升時間變化量 為:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps .從這些數值可以看出,盡管單個過 孔的寄生電容引起的上升延變緩的效用不是很明顯,但是如果走線中多次使用過孔進行層間 的切換,設計者還是要慎重考慮的. 三、過孔的寄生電感 同樣,過孔存在寄生電容的同時也存在着寄生電感,在高速數字電路的設計中,過孔的寄生 電感帶來的危害往往大于寄生電容的影響.它的寄生串聯電感會削弱旁路電容的貢獻,減弱 整個電源系統的濾波效用.我們可以用下面的公式來簡單地計算一個過孔近似的寄生電感: L=5.08h[ln(4h/d) 1]其中L指過孔的電感,h是過孔的長度,d是中心鑽孔的直徑.從式中可 以看出,過孔的直徑對電感的影響較小,而對電感影響最大的是過孔的長度.仍然采用上面 的例子,可以計算出過孔的電感為:L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010) 1]=1.015nH .如果 信号的上升時間是1ns,那麼其等效阻抗大小為:XL=πL/T10-90=3.19Ω.這樣的阻抗在有高 頻電流的通過已經不能夠被忽略,特别要注意,旁路電容在連接配接電源層和地層的時候需要通 過兩個過孔,這樣過孔的寄生電感就會成倍增加. 四、高速PCB中的過孔設計 通過上面對過孔寄生特性的分析,我們可以看到,在高速PCB設計中,看似簡單的過 孔往往也會給電路的設計帶來很大的負面效應.為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響, 在設計中可以盡量做到: 1、從成本和信号品質兩方面考慮,選擇合理尺寸的過孔大小.比如對6-10層的内 存子產品PCB設計來說,選用10/20Mil(鑽孔/焊盤)的過孔較好,對于一些高密度的小尺寸的 闆子,也可以嘗試使用8/18Mil的過孔.目前技術條件下,很難使用更小尺寸的過孔了.對 于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸,以減小阻抗. 2、上面讨論的兩個公式可以得出,使用較薄的PCB闆有利于減小過孔的兩種寄 生參數. 3、PCB闆上的信号走線盡量不換層,也就是說盡量不要使用不必要的過孔. 4、電源和地的管腳要就近打過孔,過孔和管腳之間的引線越短越好,因為它們會 導緻電感的增加.同時電源和地的引線要盡可能粗,以減少阻抗. 5、在信号換層的過孔附近放置一些接地的過孔,以便為信号提供最近的回路.甚至可以在 PCB闆上大量放置一些多餘的接地過孔.當然,在設計時還需要靈活多變.前面讨論的過孔 模型是每層均有焊盤的情況,也有的時候,我們可以将某些層的焊盤減小甚至去掉.特别是 在過孔密度非常大的情況下,可能會導緻在鋪銅層形成一個隔斷回路的斷槽,解決這樣的問 題除了移動過孔的位置,我們還可以考慮将過孔在該鋪銅層的焊盤尺寸減小. 問:從WORD檔案中拷貝出來的符号,為什麼不能夠在PROTEL中正常顯示 複:請問你是在SCH環境,還是在PCB環境,在PCB環境是有一些特殊字元不能顯示,因為那時保 留字. 問:net名與port同名,pcb中可否連接配接 答複:可以,PROTEL可以多種方式生成網絡,當你在在層次圖中以port-port時,每張線路圖可 以用相同的NET名,它們不會因網絡名是一樣而連接配接.但請不要使用電源端口,因為那是全局 的. 問::請問在PROTEL99SE中導入PADS檔案, 為何焊盤屬性改了 複:這多是因為兩種軟體和每種版本之間的差異造成,通常做一下手工體調整就可以了. 問:請問楊大蝦:為何通過軟體把power logic的原理圖轉化成protel後,在protel中無法 進行屬性修改,隻要一修改,要不不現實,要不就是全顯示屬性?謝謝! 複:如全顯示,可以做一個全局性編輯,隻顯示希望的部分. 問:請教鋪銅的原則? 複:鋪銅一般應該在你的安全間距的2倍以上.這是LAYOUT的正常知識. 問:請問Potel DXP在自動布局方面有無改進?導入封裝時能否根據原理圖的布局自動排開? 複:PCB布局與原理圖布局沒有一定的内在必然聯系,故此,Potel DXP在自動布局時不會根 據原理圖的布局自動排開.(根據子圖建立的元件類,可以幫助PCB布局依據原理圖的連 接). 問:請問信号完整性分析的資料在什麼地方購買 複:Protel軟體配有詳細的信号完整性分析手冊. 問:為何鋪銅,檔案哪麼大?有何方法? 複:鋪銅資料量大可以了解.但如果是過大,可能是您的設定不太科學. 問:有什麼辦法讓原理圖的圖形符号可以縮放嗎? 複:不可以. 問:PROTEL仿真可進行原理性論證,如有詳細模型可以得到好的結果 複:PROTEL仿真完全相容Spice模型,可以從器件廠商處獲得免費Spice模型,進行仿真. PROTEL也提供模組化方法,具有專業仿真知識,可建立有效的模型. 問:99SE中如何加入漢字,如果漢化後好象少了不少東西! 3-28 14:17:0 但确實少了不 少功能! 複:可能是漢化的版本不對. 問:如何制作一個孔為2*4MM 外徑為6MM的焊盤? 複:在機械層标注方孔尺寸.與制版商溝通具體要求. 問:我知道,但是在内電層如何把電源和地與内電層連接配接.沒有網絡表,如果有網絡表就沒 有問題了 複:利用from-to類生成網絡連接配接 問:還想請教一下99se中橢圓型焊盤如何制作?放置連續焊盤的方法不可取,線路闆廠家不 樂意.可否在下一版中加入這個設定項? 複:在建庫元件時,可以利用非焊盤的圖素形成所要的焊盤形狀.在進行PCB設計時使其具 有相同網絡屬性.我們可以向Protel公司建議. 問:如何免費擷取以前的原理圖庫和pcb庫 複:那你可以的WWW.PROTEL.COM下載下傳 問:剛才本人提了個在覆銅上如何寫上空心(不覆銅)的文字,專家回答先寫字,再覆銅,然後 冊除字,可是本人試了一下,删除字後,空的沒有,被覆銅 覆寫了,請問專家是否搞錯了,你能 不能試一下 複:字必須用PROTEL99SE提供的放置中文的辦法,然後将中文(英文)字解除元件,(因為 那是一個元件)将安全間距設定成1MIL,再覆銅,然後移動覆銅,程式會詢問是否重新覆 銅,回答NO. 問:畫原理圖時,如何元件的引腳次序? 複:原理圖建庫時,有強大的檢查功能,可以檢查序号,重複,缺漏等.也可以使用陣列排 放的功能,一次性放置規律性的引腳. 問:protel99se6自動布線後,在內建塊的引腳附近會出現雜亂的走線,像毛刺一般,有時 甚至是三角形的走線,需要進行大量手工修正,這種問題怎麼避免? 複:合理設定元件網格,再次優化走線. 問:用PROTEL畫圖,反複修改後,發現檔案體積非常大(虛腫),導出後再導入就小了許 多.為什麼??有其他辦法為檔案瘦身嗎? 複:其實那時因為PROTEL的鋪銅是線條組成的原因造成的,因知識産權問題,不能使用PADS 裡的“灌水”功能,但它有它的好處,就是可以自動删除“死銅”.緻與檔案大,你用 WINZIP壓縮一下就很小.不會影響你的檔案發送. 問:請問:在同一條導線上,怎樣讓它不同部分寬度不一樣,而且顯得連續美觀?謝謝! 複:不能自動完成,可以利用編輯技巧實作. liaohm問:如何将一段圓弧進行幾等分? fanglin163答複:利用正常的幾何知識嘛.EDA隻是工具. 問:protel裡用的HDL是普通的VHDL 複:Protel PLD不是,Protel FPGA是. 問:補淚滴後再鋪銅,有時鋪出來的網格會殘缺,怎麼辦? 複:那是因為你在補淚滴時設定了熱隔離帶原因,你隻需要注意安全間距與熱隔離帶方式. 也可以用修補的辦法. 問:可不可以做不對稱焊盤?拖動布線時相連的線保持原來的角度一起拖動? 複:可以做不對稱焊盤.拖動布線時相連的線不能直接保持原來的角度一起拖動. 問:請問當Protel發揮到及至時,是否能達到高端EDA軟體同樣的效果 複:視設計而定. 問:Protel DXP的自動布線效果是否可以達到原ACCEL的水準? 複:有過之而無不及. 問:protel的pld功能好象不支援流行的HDL語言? 複:Protel PLD使用的Cupl語言,也是一種HDL語言.下一版本可以直接用VHDL語言輸入. 問:PCB裡面的3D功能對硬體有何要求? 複:需要支援OpenGL. 問:如何将一塊實物硬制版的布線快速、原封不動地做到電腦之中? 複:最快的辦法就是掃描,然後用BMP2PCB程式轉換成膠片檔案,然後再修改,但你的PCB精 度必須在0.2MM以上.BMP2PCB程式可在21IC上下載下傳,你的線路闆必須用沙紙打的非常光亮才 能成功. 問:直接畫PCB闆時,如何為一個電路接點定義網絡名? 複:在Net編輯對話框中設定. 問:怎麼讓做的資料中有孔徑顯示或符号标志,同allego一樣 複:在輸出中有選項,可以産生鑽孔統計及各種孔徑符号. 問:自動布線的鎖定功能不好用,系統有的會重布,不知道怎麼回事? 複:最新的版本無此類問題. 問:如何實作多個原器件的整體翻轉 複:一次選中所要翻轉的元件. 問:我用的p 99 版加入漢字就當機,是什麼原因? 複:應是D版所緻. 問:powpcb的檔案怎樣用PROTEL打開? 複:先建立一PCB檔案,然後使用導入功能達到. 問:怎樣從PROTEL99中導入GERBER檔案 複:Protel pcb隻能導入自己的Gerber,而Protel的CAM可以導入其它格式的Gerber. 問:如何把布好PCB走線的細線條部分地改為粗線條 複:輕按兩下修改 全局編輯.注意比對條件.修改規則使之适應新線寬. 問:如何修改一個內建電路封裝内的焊盤尺寸? 若全局修改的話應如何設定? 複:全部標明,進行全局編輯 問:如何修改一個內建電路封裝内的焊盤尺寸? 複:在庫中修改一個內建電路封裝内的焊盤尺寸大家都知道,在PCB闆上也可以修改.(先 在元件屬性中解鎖). 問:能否在做PCB時對元件符号的某些部分加以修改或删除? 複:在元件屬性中去掉元件鎖定,就可在PCB中編輯元件,并且不會影響庫中元件. 問:該焊盤為地線,包地之後,該焊盤與地所連線如何設定寬度 複:包地前設定與焊盤的連接配接方式 問:為何99se存儲時要改為工程項目的格式? 複:便于檔案管理. 問:如何去掉PCB上元件的如電阻阻值,電容大小等等,要一個個去掉嗎,有沒有快捷方法 複:使用全局編輯,同一層全部隐藏 問:能告訴将要推出的新版本的PROTEL的名稱嗎?簡單介紹一下有哪些新功能?protel手動 布線的推擠能力太弱! 複:Protel DXP,在仿真和布線方面會有大的提高. 問:如何把敷銅區中的分離的小塊敷銅除去 複:在敷銅時選擇"去除死銅" 問:VDD和GND都用焊盤連到哪兒了,怎麼看不到呀 複:打開網絡标号顯示. 問:在PCB中有畫弧線? 在畫完直線,接着直接可以畫弧線具體如DOS版弧線模式那樣!能實作 嗎?能的話,如何設定? 複:可以,使用shift 空格可以切換布線形式 問:protel99se9層次圖的總圖用edit/export spread生成電子表格的時候,卻沒有生成各 分圖紙裡面的元件及對應标号、封裝等.如果想用電子表格的方式一次性修改全部圖紙的封 裝,再更新原理圖,該怎麼作? 複:點中相應的選項即可. 問:protel99se6的PCB通過specctra interface導出到specctra10.1裡面,發現那些沒有網 絡标号的焊盤都不見了,結果specctra就從那些實際有焊盤的地方走線,布得一塌糊塗,這 種情況如何避免? 複:凡涉及到兩種軟體的導入/導出,多數需要人工做一些調整. 問:在打開内電層時,放置元件和過孔等時,好像和内電層短接在一起了,是否正确 複:内電層顯示出的效果與實際的縛銅效果相反,是以是正确的 問:protel的執行速度太慢,太耗記憶體了,這是為什麼?而如allegro那麼大的系統,執行 起來卻很流暢! 複:最新的Protel軟體已不是完成一個簡單的PCB設計,而是系統設計,包括檔案管理、3D 分析等.隻要PIII,128M以上記憶體,Protel亦可運作如飛. 問:如何自動布線中加盲,埋孔? 複:設定自動布線規則時允許添加盲孔和埋孔 問:3D的功能對硬體有什麼要求?謝謝,我的好象不行 複:請把金山詞霸關掉 問:補淚滴可以一個一個加嗎? 複:當然可以 問:請問在PROTEL99SE中倒入PADS檔案, 為何焊盤屬性改了, 複:這類問題,一般都需要手工做調整,如修改屬性等. 問:protell99se能否打開orcad格式的檔案,如不能以後是否會考慮添加這一功能? 複:現在可以打開. 問:在99SEPCB闆中加入漢字沒發加,但漢化後SE少了不少東西! 複:可能是安裝的檔案與配置不正确. 問:SE在菜單漢化後,在哪兒啟動3D功能? 複:您說的是View3D接口嗎,請在系統菜單(左邊大箭頭下)啟動. 問:請問如何畫内孔不是圓形的焊盤??? 複:不行. 問:在PCB中有幾種走線模式?我的計算機隻有兩種,通過空格來切換 複:Shift+空格 問:請問:對于某些可能有較大電流的線,如果我希望線上不塗綠油,以便我在其上上錫, 以增大電流.我該怎麼設計?謝謝! 複:可以簡單地在阻焊層放置您想要的上錫的形狀. 問:如何連續畫弧線,用畫園的方法每個彎畫個園嗎? 複:不用,直接用圓弧畫. 問:如何鎖定一條布線? 複:先選中這個網絡,然後在屬性裡改. 問:随着每次修改的次數越來越多,protel檔案也越來越大,請問怎麼可以讓他檔案尺寸變 小呢? 複:在系統菜單中有資料庫工具.(Fiel菜單左邊的大箭頭下). wangjinfeng問:請問PROTEL中畫PCB闆如何設定采用總線方式布線? 高英凱答複:Shift+空格. 問:如何利用protel的PLD功能編寫GAL16V8程式? 複:利用protel的PLD功能編寫GAL16V8程式比較簡單,直接使用Cupl DHL硬體描述語言就可 以程式設計了.幫助裡有執行個體.Step by step. 問:我用99se6布一塊4層闆子,布了一個小時又二十分鐘布到99.6%,但再過來11小時多以 後卻隻布到99.9%!不得已讓它停止了 複:對剩下的幾個Net,做一下手工預布,剩下的再自動,可達到100%的布通. 問:在pcb多層電路闆設計中,如何設定内電層?前提是完全手工布局和布線. 複:有專門的菜單設定. 問:protel PCB圖可否輸出其它檔案格式,如HyperLynx的? 它的幫助檔案中說可以,但是在 菜單中卻沒有這個選項 複:現在Protel自帶有PCB信号分析功能. 問:請問pcb裡不同的net,最後怎麼讓他們連在一起? 複:最好不要這麼做,應該先改原理圖,按規矩來,别人接手容易些. 問:自動布線前如何把先布的線鎖定??一個一個選麼? 複:99SE中的鎖定預布線功能很好,不用一個一個地選,隻要在自動布線設定中點一個勾就 可以了. 問:PSPICE的功能有沒有改變 複:在Protel即将推出的新版本中,仿真功能會有大的提升. 問:如何使用Protel 99se的PLD仿真功能? 複:首先要有仿真輸入檔案(.si),其次在configure中要選擇Absolute ABS選項,編譯成功 後,可仿真.看仿真輸出檔案. 問:protel.ddb曆史記錄如和删 複:先删除至回收戰,然後清空資源回收筒. 問:自動布線為什麼會修改事先已布的線而且把它們認為沒有布過重新布了而設定我也正确 了? 複:把先布的線鎖定.應該就可以了. 問:布線後有的線在視覺上明顯太差,PROTEL這樣布線有他的道理嗎(電氣上) 複:僅僅通過自動布線,任何一個布線器的結果都不會太美觀. 問:可以在焊盤屬性中修改焊盤的X和Y的尺寸 複:可以. 問:protel99se後有沒推出新的版本? 複:即将推出.該版本耗時2年多,無論在功能、規模上都與Protel99SE,有極大的飛躍. 問:99se的3d功能能更增進些嗎?好像隻能從正面看!其外形能自己做嗎? 複:3D圖形可以用 Ctrl 上,下,左,右 鍵翻轉一定的角度.不過用處不大,顯示卡 要好才行. 問:有沒有設方孔的好辦法?除了在機械層上畫. 複:可以,在Multi Layer上設定. 問:一個問題:填充時,假設布線規則中間距為20mil,但我有些器件要求100mil間距,怎樣才 能自動填充? 複:可以在design-->rules-->clearance constraint裡加 問:在protel中能否用orcad原理圖 複:需要将orcad原理圖生成protel支援的網表檔案,再由protel打開即可. 問:請問多層電路闆是否可以用自動布線 複:可以的,跟雙面闆一樣的,設定好就行了. 一、印刷線路元件布局結構設計讨論 一台性能優良的儀器,除選擇高品質的元器件,合理的電路外,印刷線路闆的元件布局 和電氣連線方向的正确結構設計是決定儀器能否可靠工作的一個關鍵問題,對同一種元件和 參數的電路,由于元件布局設計和電氣連線方向的不同會産生不同的結果,其結果可能存在 很大的差異.因而,必須把如何正确設計印刷線路闆元件布局的結構和正确選擇布線方向及 整體儀器的工藝結構三方面聯合起來考慮,合理的工藝結構,既可消除因布線不當而産生的 噪聲幹擾,同時便于生産中的安裝、調試與檢修等. 下面我們針對上述問題進行讨論,由于優良“結構”沒有一個嚴格的“定義”和“模 式”,因而下面讨論,隻起抛磚引玉的作用,僅供參考.每一種儀器的結構必須根據具體要 求(電氣性能、整機結構安裝及面闆布局等要求),采取相應的結構設計方案,并對幾種可 行設計方案進行比較和反複修改.印刷闆電源、地總線的布線結構選擇----系統結構:模拟 電路和數字電路在元件布局圖的設計和布線方法上有許多相同和不同之處.模拟電路中,由 于放大器的存在,由布線産生的極小噪聲電壓,都會引起輸出信号的嚴重失真,在數字電路 中,TTL噪聲容限為0.4V~0.6V,CMOS噪聲容限為Vcc的0.3~0.45倍,故數字電路具有較強的 抗幹擾的能力.良好的電源和地總線方式的合理選擇是儀器可靠工作的重要保證,相當多的 幹擾源是通過電源和地總線産生的,其中地線引起的噪聲幹擾最大. 二、印刷電路闆圖設計的基本原則要求 1．印刷電路闆的設計,從确定闆的尺寸大小開始,印刷電路闆的尺寸因受機箱外殼大 小限制,以能恰好安放入外殼内為宜,其次,應考慮印刷電路闆與外接元器件(主要是電位 器、插口或另外印刷電路闆)的連接配接方式.印刷電路闆與外接元件一般是通過塑膠導線或金 屬隔離線進行連接配接.但有時也設計成插座形式.即:在裝置内安裝一個插入式印刷電路闆要 留出充當插口的接觸位置.對于安裝在印刷電路闆上的較大的元件,要加金屬附件固定,以 提高耐振、耐沖擊性能. 2．布線圖設計的基本方法 首先需要對所選用元件器及各種插座的規格、尺寸、面積等有完全的了解;對各部件的 位置安排作合理的、仔細的考慮,主要是從電磁場相容性、抗幹擾的角度,走線短,交叉 少,電源,地的路徑及去耦等方面考慮.各部件位置定出後,就是各部件的連線,按照電路 圖連接配接有關引腳,完成的方法有多種,印刷線路圖的設計有計算機輔助設計與手工設計方法 兩種. 最原始的是手工排列布圖.這比較費事,往往要反複幾次,才能最後完成,這在沒有其 它繪圖裝置時也可以,這種手工排列布圖方法對剛學習印刷闆圖設計者來說也是很有幫助 的.計算機輔助制圖,現在有多種繪圖軟體,功能各異,但總的說來,繪制、修改較友善, 并且可以存盤貯存和列印. 接着,确定印刷電路闆所需的尺寸,并按原理圖,将各個元器件位置初步确定下來,然 後經過不斷調整使布局更加合理,印刷電路闆中各元件之間的接線安排方式如下: (1)印刷電路中不允許有交叉電路,對于可能交叉的線條,可以用“鑽”、“繞”兩 種辦法解決.即,讓某引線從别的電阻、電容、三極管腳下的空隙處“鑽”過去,或從可能 交叉的某條引線的一端“繞”過去,在特殊情況下如何電路很複雜,為簡化設計也允許用導 線跨接,解決交叉電路問題. (2)電阻、二極管、管狀電容器等元件有“立式”,“卧式”兩種安裝方式.立式指 的是元件體垂直于電路闆安裝、焊接,其優點是節省空間,卧式指的是元件體平行并緊貼于 電路闆安裝,焊接,其優點是元件安裝的機械強度較好.這兩種不同的安裝元件,印刷電路 闆上的元件孔距是不一樣的. (3)同一級電路的接地點應盡量靠近,并且本級電路的電源濾波電容也應接在該級接 地點上.特别是本級半導體基極、發射極的接地點不能離得太遠,否則因兩個接地點間的銅 箔太長會引起幹擾與自激,采用這樣“一點接地法”的電路,工作較穩定,不易自激. (4)總地線必須嚴格按高頻-中頻-低頻一級級地按弱電到強電的順序排列原則,切 不可随便翻來複去亂接,級與級間甯肯可接線長點,也要遵守這一規定.特别是變頻頭、再 生頭、調頻頭的接地線安排要求更為嚴格,如有不當就會産生自激以緻無法工作.調頻頭等 高頻電路常采用大面積包圍式地線,以保證有良好的屏蔽效果. (5)強電流引線(公共地線,功放電源引線等)應盡可能寬些,以降低布線電阻及其 電壓降,可減小寄生耦合而産生的自激. (6)阻抗高的走線盡量短,阻抗低的走線可長一些,因為阻抗高的走線容易發笛和吸 收信号,引起電路不穩定.電源線、地線、無回報元件的基極走線、發射極引線等均屬低阻 抗走線,射極跟随器的基極走線、收錄機兩個聲道的地線必須分開,各自成一路,一直到功 效末端再合起來,如兩路地線連來連去,極易産生串音,使分離度下降. 三、印刷闆圖設計中應注意下列幾點 1．布線方向:從焊接面看,元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一緻,布線方向最 好與電路圖走線方向相一緻,因生産過程中通常需要在焊接面進行各種參數的檢測,故這樣 做便于生産中的檢查,調試及檢修(注:指在滿足電路性能及整機安裝與面闆布局要求的前 提下). 2．各元件排列,分布要合理和均勻,力求整齊,美觀,結構嚴謹的工藝要求. 3．電阻,二極管的放置方式:分為平放與豎放兩種: (1)平放:當電路元件數量不多,而且電路闆尺寸較大的情況下,一般是采用平放較 好;對于1/4W以下的電阻平放時,兩個焊盤間的距離一般取4/10英寸,1/2W的電阻平放時,兩 焊盤的間距一般取5/10英寸;二極管平放時,1N400X系列整流管,一般取3/10英寸;1N540X系 列整流管,一般取4~5/10英寸. (2)豎放:當電路元件數較多,而且電路闆尺寸不大的情況下,一般是采用豎放,豎 放時兩個焊盤的間距一般取1~2/10英寸. 4．電位器:IC座的放置原則 (1)電位器:在穩壓器中用來調節輸出電壓,故設計電位器應滿中順時針調節時輸出 電壓升高,反時針調節器節時輸出電壓降低;在可調恒流充電器中電位器用來調節充電電流 折大小,設計電位器時應滿中順時針調節時,電流增大.電位器安放位軒應當滿中整機結構 安裝及面闆布局的要求,是以應盡可能放軒在闆的邊緣,旋轉柄朝外. (2)IC座:設計印刷闆圖時,在使用IC座的場合下,一定要特别注意IC座上定位槽放 置的方位是否正确,并注意各個IC腳位是否正确,例如第1腳隻能位于IC座的右下角線或者 左上角,而且緊靠定位槽(從焊接面看). 5．進出接線端布置 (1)相關聯的兩引線端不要距離太大,一般為2~3/10英寸左右較合适. (2)進出線端盡可能集中在1至2個側面,不要太過離散. 6．設計布線圖時要注意管腳排列順序,元件腳間距要合理. 7．在保證電路性能要求的前提下,設計時應力求走線合理,少用外接跨線,并按一定 順充要求走線,力求直覺,便于安裝,高度和檢修. 8．設計布線圖時走線盡量少拐彎,力求線條簡單明了. 9．布線條寬窄和線條間距要适中,電容器兩焊盤間距應盡可能與電容引線腳的間距相 符; 10．設計應按一定順序方向進行,例如可以由左往右和由上而下的順序進行 一、電路設計常用軟體介紹 PROTEL 電路自動設計 ORCAD EDA軟體 PSPICE 電路仿真 EWB 電路仿真 VISIO 圖表制作 WINBOARD、WINDRAFT 和IVEX-SPICE 電原理圖繪制與印制電路闆設計軟體 Electronic Workbench v5.0c - v5.12 電子電路仿真工作室 MedWin v2.04 單片機內建開發環境 [中文版] Panasonic MITSUBISHI PLC 可程式設計控制器編譯軟體 一、印制闆設計要求 電源濾波/退耦電容:一般在原理圖中僅畫出若幹電源濾波/退耦電容,但未指出它們各自應接于何處.其實這些電容是為開關器件(門電路)或其它需要濾波/退耦的部件而設定的,布置這些電容就應盡量靠近這些元部件,離得太遠就沒有作用了.有趣的是,當電源濾波/退耦電容布置的合理時,接地點的問題就顯得不那麼明顯. 二、Protel 列印設定 列印機一次隻列印一個層(不管您選了幾個層,隻是分幾次列印而已),後一個是一次列印所有你選中的層面,根據需要自己選擇!下一步:點選下方的Options按鈕,進行屬性設定.假設我們選final然後進入Options進行設定,進入後的選項一般不用動,Scale為列印比例,預設的為1:1,如果想滿頁列印,就将那個小框打上鈎,哦!右邊的Show Hole蠻重要,選中他就可以把電路闆上的孔列印出來(做光刻闆就要選這個,有幫助),好了,點選Setup進行紙張大小設定就完成了列印機 Options.還沒完呢!麻煩把!回到選列印機屬性的對話框,選擇Layers,進行列印層的設定,進去以後,看見了吧!是不是很熟悉呢!根據自己需要選擇吧. 三、常用的PCB庫檔案 四、PCB及電路抗幹擾措施 五、PCB布線原則 六、關于濾波 浪湧電壓、振鈴電壓、火花放電等瞬間幹擾信号,其特點是作用時間極短,但電壓幅度高、瞬态能量大.瞬态幹擾會造成單片開關電源輸出電壓的波動;當瞬态電壓疊加在整流濾波後的直流輸入電壓VI上,使VI超過内部功率開關管的漏-源擊穿電壓V(BR)DS時,還會損壞TOPSwitch晶片,是以必須采用抑制措施.通常,靜電放電(ESD)和電快速瞬變脈沖群(EFT)對數字電路的危害甚于其對模拟電路的影響.靜電放電在5 — 200MHz的頻率範圍内産生強烈的射頻輻射.此輻射能量的峰值經常出現在35MHz — 45MHz之間發生自激振蕩.許多I/O電纜的諧振頻率也通常在這個頻率範圍内,結果,電纜中便串入了大量的靜電放電輻射能量.當電纜暴露在4 — 8kV靜電放電環境中時,I/O電纜終端負載上可以測量到的感應電壓可達到600V.這個電壓遠遠超出了典型數字的門限電壓值0.4V.典型的感應脈沖持續時間大約為400納秒.将I/O電纜屏蔽起來,且将其兩端接地,使内部信号引線全部處于屏蔽層内,可以将幹擾減小60 — 70dB,負載上的感應電壓隻有0.3V或更低.電快速瞬變脈沖群也産生相當強的輻射發射,進而耦合到電纜和機殼線路.電源線濾波器可以對電源進行保護.線 — 地之間的共模電容是抑制這種瞬态幹擾的有效器件,它使幹擾旁路到機殼,而遠離内部電路.當這個電容的容量受到洩漏電流的限制而不能太大時,共模扼流圈必須提供更大的保護作用.這通常要求使用專門的帶中心抽頭的共模扼流圈,中心抽頭通過一隻電容(容量由洩漏電流決定)連接配接到機殼.共模扼流圈通常繞在高導磁率鐵氧體芯上,其典型電感值為15 ~ 20mH. 濾波器,切斷電磁幹擾沿信号線或電源線傳播的路徑,與屏蔽共同夠成完善的電磁幹擾防護,無論是抑制幹擾源、消除耦合或提高接收電路的抗能力,都可以采用濾波技術.針對不同的幹擾,應采取不同的抑制技術,由簡單的線路清理,至單個元件的幹擾抑制器、濾波器和變壓器,再至比較複雜的穩壓器和淨化電源,以及價格昂貴而性能完善的不間斷電源,下面分别作簡要叙述. 屬瞬變幹擾抑制器的有氣體放電管、金屬氧化物壓敏電阻、矽瞬變吸收二極管和固體放電管等多種.其中金屬氧化物壓敏電阻和矽瞬變吸收二極管的工作有點象普通的穩壓管,是箝位型的幹擾吸收器件;而氣體放電管和固體放電管是能量轉移型幹擾吸收器件(以氣體放電管為例,當出現在放電管兩端的電壓超過放電管的着火電壓時,管内的氣體發生電離,在兩電極間産生電弧.由于電弧的壓降很低,使大部分瞬變能量得以轉移,進而保護裝置免遭瞬變電壓破壞).瞬變幹擾抑制器與被保護裝置并聯使用. 氣體放電管也稱避雷管,目前常用于程控交換機上.避雷管具有很強的浪湧吸收能力,很高的絕緣電阻和很小的寄生電容,對正常工作的裝置不會帶來任何有害影響.但它對浪湧的起弧響應,與對直流電壓的起弧響應之間存在很大差異.例如90V氣體放電管對直流的起弧電壓就是90V,而對5kV/μs的浪湧起弧電壓最大值可能達到1000V.這表明氣體放電管對浪湧電壓的響應速度較低.故它比較适合作為線路和裝置的一次保護.此外,氣體放電管的電壓檔次很少. 壓敏電阻是目前廣泛應用的瞬變幹擾吸收器件.描述壓敏電阻性能的主要參數是壓敏電阻的标稱電壓和通流容量即浪湧電流吸收能力.前者是使用者經常易弄混淆的一個參數.壓敏電阻标稱電壓是指在恒流條件下(外徑為7mm以下的壓敏電阻取0.1mA;7mm以上的取1mA)出現在壓敏電阻兩端的電壓降.由于壓敏電阻有較大的動态電阻,在規定形狀的沖擊電流下(通常是8/20μs的标準沖擊電流)出現在壓敏電阻兩端的電壓(亦稱是最大限制電壓)大約是壓敏電阻标稱電壓的1.8~2倍(此值也稱殘壓比).這就要求使用者在選擇壓敏電阻時事先有所估計,對确有可能遇到較大沖擊電流的場合,應選擇使用外形尺寸較大的器件(壓敏電阻的電流吸收能力正比于器件的通流面積,耐受電壓正比于器件厚度,而吸收能量正比于器件體積).使用壓敏電阻要注意它的固有電容.根據外形尺寸和标稱電壓的不同,電容量在數千至數百pF之間,這意味着壓敏電阻不适宜在高頻場合下使用,比較适合于在工頻場合,如作為晶閘管和電源進線處作保護用.特别要注意的是,壓敏電阻對瞬變幹擾吸收時的高速性能(達ns)級,故安裝壓敏電阻必須注意其引線的感抗作用,過長的引線會引入由于引線電感産生的感應電壓(在示波器上,感應電壓呈尖刺狀).引線越長,感應電壓也越大.為取得滿意的幹擾抑制效果,應盡量縮短其引線.關于壓敏電阻的電壓選擇,要考慮被保護線路可能有的電壓波動(一般取1.2~1.4倍).如果是交流電路,還要注意電壓有效值與峰值之間的關系.是以對 220V線路,所選壓敏電阻的标稱電壓應當是220×1.4×1.4≈430V.此外,就壓敏電阻的電流吸收能力來說,1kA(對8/20μs的電流波)用在晶閘管保護上,3kA用在電器裝置的浪湧吸收上;5kA用在雷擊及電子裝置的過壓吸收上;10kA用在雷擊保護上.壓敏電阻的電壓檔次較多,适合作裝置的一次或二次保護. 七、PCB使用技巧 1、元器件标号自動産生或已有的元器件标号取消重來 2、單面闆設定: 3、自動布線前設定好電源線加粗 4、PCB封裝更新,隻要在原封裝上右鍵彈出視窗内的footprint改為新的封裝号 5、100mil=2.54mm;1mil=1/1000英寸 7、定位孔的放置 8、設定圖紙參數 10、元件旋轉: X鍵:使元件左右對調(水準面); Y鍵:使元件上下對調(垂直面) 11、元件屬性: 12、生成元件清單(即元器件清單)Reports|Bill of Material 13、原理圖電氣法則測試(Electrical Rules Check)即ERC Tools工具|ERC…電氣規則檢查 Multiple net names on net:檢測“同一網絡命名多個網絡名稱”的錯誤 Unconnected net labels:“未實際連接配接的網絡标号”的警告性檢查 Unconnected power objects:“未實際連接配接的電源圖件”的警告性檢查 Duplicate sheet mnmbets:檢測“電路圖編号重号” Duplicate component designator:“元件編号重号” bus label format errors:“總線标号格式錯誤” Floating input pins:“輸入引腳浮接” Suppress warnings:“檢測項将忽略所有的警告性檢測項,不會顯示具有警告性錯誤的測試報告” Create report file:“執行完測試後程式是否自動将測試結果存在報告檔案中” Add error markers:是否會自動在錯誤位置放置錯誤符号 15、PCB布線的原則如下 16、工作層面類型說明 布線工程師談PCB設計 作者:本站 來源:本站整理 釋出時間:2006-3-2 11:56:27 釋出人:51c51 減小字型 增大字型 PCB布線技術---一個布線工程師談PCB設計的經驗! LBSALE[10]LBSALE 今天剛到這裡注冊,看到不少弟兄的文章,感覺沒有對PCB有一個系統的、合理的設計流程.就随便寫點,請高手指教. 一般PCB基本設計流程如下:前期準備->PCB結構設計->PCB布局->布線->布線優化和絲印->網絡和DRC檢查和結構檢查->制版. 第一:前期準備.這包括準備元件庫和原理圖.“工欲善其事,必先利其器”,要做出一塊好的闆子,除了要設計好原理之外,還要畫得好.在進行PCB設計之前,首先要準備好原理圖SCH的元件庫和PCB的元件庫.元件庫可以用peotel 自帶的庫,但一般情況下很難找到合适的,最好是自己根據所選器件的标準尺寸資料自己做元件庫.原則上先做PCB的元件庫,再做SCH的元件庫.PCB的元件庫要求較高,它直接影響闆子的安裝;SCH的元件庫要求相對比較松,隻要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對應關系就行.PS:注意标準庫中的隐藏管腳.之後就是原理圖的設計,做好後就準備開始做PCB設計了. 第二:PCB結構設計.這一步根據已經确定的電路闆尺寸和各項機械定位,在PCB 設計環境下繪制PCB闆面,并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關、螺絲孔、裝配孔等等.并充分考慮和确定布線區域和非布線區域(如螺絲孔周圍多大範圍屬于非布線區域). 第三:PCB布局.布局說白了就是在闆子上放器件.這時如果前面講到的準備工作都做好的話,就可以在原理圖上生成網絡表(Design-> Create Netlist),之後在PCB圖上導入網絡表(Design->Load Nets).就看見器件嘩啦啦的全堆上去了,各管腳之間還有飛線提示連接配接.然後就可以對器件布局了.一般布局按如下原則進行: ①． 按電氣性能合理分區,一般分為:數字電路區(即怕幹擾、又産生幹擾)、模拟電路區(怕幹擾)、功率驅動區(幹擾源); ②． 完成同一功能的電路,應盡量靠近放置,并調整各元器件以保證連線最為簡潔;同時,調整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔; ③． 對于品質大的元器件應考慮安裝位置和安裝強度;發熱元件應與溫度敏感元件分開放置,必要時還應考慮熱對流措施; ④． I/O驅動器件盡量靠近印刷闆的邊、靠近引出接插件; ⑤． 時鐘産生器(如:晶振或鐘振)要盡量靠近用到該時鐘的器件; ⑥． 在每個內建電路的電源輸入腳和地之間,需加一個去耦電容(一般采用高頻性能好的獨石電容);電路闆空間較密時,也可在幾個內建電路周圍加一個钽電容. ⑦． 繼電器線圈處要加放電二極管(1N4148即可); ⑧． 布局要求要均衡,疏密有序,不能頭重腳輕或一頭沉 ——需要特别注意,在放置元器件時,一定要考慮元器件的實際尺寸大小(所占面積和高度)、元器件之間的相對位置,以保證電路闆的電氣性能和生産安裝的可行性和便利性同時,應該在保證上面原則能夠展現的前提下,适當修改器件的擺放,使之整齊美觀,如同樣的器件要擺放整齊、方向一緻,不能擺得“錯落有緻” . 這個步驟關系到闆子整體形象和下一步布線的難易程度,是以一點要花大力氣去考慮.布局時,對不太肯定的地方可以先作初步布線,充分考慮. 第四:布線.布線是整個PCB設計中最重要的工序.這将直接影響着PCB闆的性能好壞.在PCB的設計過程中,布線一般有這麼三種境界的劃分:首先是布通,這時PCB設計時的最基本的要求.如果線路都沒布通,搞得到處是飛線,那将是一塊不合格的闆子,可以說還沒入門.其次是電器性能的滿足.這是衡量一塊印刷電路闆是否合格的标準.這是在布通之後,認真調整布線,使其能達到最佳的電器性能.接着是美觀.假如你的布線布通了,也沒有什麼影響電器性能的地方,但是一眼看過去雜亂無章的,加上五彩缤紛、花花綠綠的,那就算你的電器性能怎麼好,在别人眼裡還是垃圾一塊.這樣給測試和維修帶來極大的不便.布線要整齊劃一,不能縱橫交錯毫無章法.這些都要在保證電器性能和滿足其他個别要求的情況下實作,否則就是舍本逐末了.布線時主要按以下原則進行: ①．一般情況下,首先應對電源線和地線進行布線,以保證電路闆的電氣性能.在條件允許的範圍内,盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線>電源線>信号線,通常信号線寬為:0.2~0.3mm,最細寬度可達0.05~0.07mm,電源線一般為1.2~2.5mm.對數字電路的 PCB可用寬的地導線組成一個回路, 即構成一個地網來使用(模拟電路的地則不能這樣使用) ②． 預先對要求比較嚴格的線(如高頻線)進行布線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行,以免産生反射幹擾.必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易産生寄生耦合. ③． 振蕩器外殼接地,時鐘線要盡量短,且不能引得到處都是.時鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積,而不應該走其它信号線,以使周圍電場趨近于零; ④． 盡可能采用45º的折線布線,不可使用90º折線,以減小高頻信号的輻射;(要求高的線還要用雙弧線) ⑤． 任何信号線都不要形成環路,如不可避免,環路應盡量小;信号線的過孔要盡量少; ⑥． 關鍵的線盡量短而粗,并在兩邊加上保護地. ⑦． 通過扁平電纜傳送敏感信号和噪聲場帶信号時,要用“地線-信号-地線”的方式引出. ⑧． 關鍵信号應預留測試點,以友善生産和維修檢測用 ⑨．原理圖布線完成後,應對布線進行優化;同時,經初步網絡檢查和DRC檢查無誤後,對未布線區域進行地線填充,用大面積銅層作地線用,在印制闆上把沒被用上的地方都與地相連接配接作為地線用.或是做成多層闆,電源,地線各占用一層. ——PCB布線工藝要求 ①． 線 一般情況下,信号線寬為0.3mm(12mil),電源線寬為0.77mm(30mil)或1.27mm(50mil);線與線之間和線與焊盤之間的距離大于等于0.33mm(13mil),實際應用中,條件允許時應考慮加大距離; 布線密度較高時,可考慮(但不建議)采用IC腳間走兩根線,線的寬度為0.254mm(10mil),線間距不小于0.254mm(10mil).特殊情況下,當器件管腳較密,寬度較窄時,可按适當減小線寬和線間距. ②． 焊盤(PAD) 焊盤(PAD)與過渡孔(VIA)的基本要求是:盤的直徑比孔的直徑要大于0.6mm;例如,通用插腳式電阻、電容和內建電路等,采用盤/孔尺寸 1.6mm/0.8mm(63mil/32mil),插座、插針和二極管1N4007等,采用1.8mm/1.0mm(71mil/39mil).實際應用中,應根據實際元件的尺寸來定,有條件時,可适當加大焊盤尺寸; PCB闆上設計的元件安裝孔徑應比元件管腳的實際尺寸大0.2~0.4mm左右. ③． 過孔(VIA) 一般為1.27mm/0.7mm(50mil/28mil); 當布線密度較高時,過孔尺寸可适當減小,但不宜過小,可考慮采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil). ④． 焊盤、線、過孔的間距要求 PAD and VIA : ≥ 0.3mm(12mil) PAD and PAD : ≥ 0.3mm(12mil) PAD and TRACK : ≥ 0.3mm(12mil) TRACK and TRACK : ≥ 0.3mm(12mil) 密度較高時: PAD and VIA : ≥ 0.254mm(10mil) PAD and PAD : ≥ 0.254mm(10mil) PAD and TRACK : ≥ 0.254mm(10mil) TRACK and TRACK : ≥ 0.254mm(10mil) 第五:布線優化和絲印.“沒有最好的,隻有更好的”!不管你怎麼挖空心思的去設計,等你畫完之後,再去看一看,還是會覺得很多地方可以修改的.一般設計的經驗是:優化布線的時間是初次布線的時間的兩倍.感覺沒什麼地方需要修改之後,就可以鋪銅了(Place->polygon Plane).鋪銅一般鋪地線(注意模拟地和數字地的分離),多層闆時還可能需要鋪電源.時對于絲印,要注意不能被器件擋住或被過孔和焊盤去掉.同時,設計時正視元件面,底層的字應做鏡像處理,以免混淆層面. 第六:網絡和DRC檢查和結構檢查.首先,在确定電路原理圖設計無誤的前提下,将所生成的PCB網絡檔案與原理圖網絡檔案進行實體連接配接關系的網絡檢查(NETCHECK),并根據輸出檔案結果及時對設計進行修正,以保證布線連接配接關系的正确性; 網絡檢查正确通過後,對PCB設計進行DRC檢查,并根據輸出檔案結果及時對設計進行修正,以保證PCB布線的電氣性能.最後需進一步對PCB的機械安裝結構進行檢查和确認. 第七:制版.在此之前,最好還要有一個稽核的過程. PCB設計是一個考心思的工作,誰的心思密,經驗高,設計出來的闆子就好.是以設計時要極其細心,充分考慮各方面的因數(比如說便于維修和檢查這一項很多人就不去考慮),精益求精,就一定能設計出一個好闆子. 印制線路闆設計經驗點滴 對于電子産品來說,印制線路闆設計是其從電原理圖變成一個具體産品必經的一道 設計工序,其設計的合理性與産品生産及産品品質緊密相關,而對于許多剛從事電子設 計的人員來說,在這方面經驗較少,雖然已學會了印制線路闆設計軟體,但設計出的印 制線路闆常有這樣那樣的問題,而許多電子刊物上少有這方面文章介紹,筆者曾多年從 事印制線路闆設計的工作,在此将印制線路闆設計的點滴經驗與大家分享,希望能起到 抛磚引玉的作用.筆者的印制線路闆設計軟體早幾年是TANGO,現在則使用PROTEL2.7 F OR WINDOWS. 闆的布局: 印制線路闆上的元器件放置的通常順序: 放置與結構有緊密配合的固定位置的元器件,如電源插座、訓示燈、開關、連接配接件之類 ,這些器件放置好後用軟體的LOCK功能将其鎖定,使之以後不會被誤移動; 放置線路上的特殊元件和大的元器件,如發熱元件、變壓器、IC等; 放置小器件. 元器件離闆邊緣的距離:可能的話所有的元器件均放置在離闆的邊緣3mm以内或至少大于 闆厚,這是由于在大批量生産的流水線插件和進行波峰焊時,要提供給導軌槽使用,同 時也為了防止由于外形加工引起邊緣部分的缺損,如果印制線路闆上元器件過多,不得 已要超出3mm範圍時,可以在闆的邊緣加上3mm的輔邊,輔邊開V形槽,在生産時用手掰斷 即可. 高低壓之間的隔離:在許多印制線路闆上同時有高壓電路和低壓電路,高壓電路部分的 元器件與低壓部分要分隔開放置,隔離距離與要承受的耐壓有關,通常情況下在2000kV 時闆上要距離2mm,在此之上以比例算還要加大,例如若要承受3000V的耐壓測試,則高 低壓線路之間的距離應在3.5mm以上,許多情況下為避免爬電,還在印制線路闆上的高低 壓之間開槽. 印制線路闆的走線: 印制導線的布設應盡可能的短,在高頻回路中更應如此;印制導線的拐彎應成圓角,而 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;當兩面闆布線時,兩面 的導線宜互相垂直、斜交、或彎曲走線,避免互相平行,以減小寄生耦合;作為電路的 輸入及輸出用的印制導線應盡量避免相鄰平行,以免發生回授,在這些導線之間最好加 接地線. 印制導線的寬度:導線寬度應以能滿足電氣性能要求而又便于生産為宜,它的最小值以 承受的電流大小而定,但最小不宜小于0.2mm,在高密度、高精度的印制線路中,導線寬 度和間距一般可取0.3mm;導線寬度在大電流情況下還要考慮其溫升,單面闆實驗表明, 當銅箔厚度為50μm、導線寬度1~1.5mm、通過電流2A時,溫升很小,是以,一般選用1 ~1.5mm寬度導線就可能滿足設計要求而不緻引起溫升;印制導線的公共地線應盡可能地 粗,可能的話,使用大于2~3mm的線條,這點在帶有微處理器的電路中尤為重要,因為 當地線過細時,由于流過的電流的變化,地電位變動,微處理器定時信号的電平不穩, 會使噪聲容限劣化;在DIP封裝的IC腳間走線,可應用10-10與12-12原則,即當兩腳間 通過2根線時,焊盤直徑可設為50mil、線寬與線距都為10mil,當兩腳間隻通過1根線時 ,焊盤直徑可設為64mil、線寬與線距都為12mil. 印制導線的間距:相鄰導線間距必須能滿足電氣安全要求,而且為了便于操作和生産, 間距也應盡量寬些.最小間距至少要能适合承受的電壓.這個電壓一般包括工作電壓、 附加波動電壓以及其它原因引起的峰值電壓.如果有關技術條件允許導線之間存在某種 程度的金屬殘粒,則其間距就會減小.是以設計者在考慮電壓時應把這種因素考慮進去 .在布線密度較低時,信号線的間距可适當地加大,對高、低電平懸殊的信号線應盡可 能地短且加大間距. 印制導線的屏蔽與接地:印制導線的公共地線,應盡量布置在印制線路闆的邊緣部分. 在印制線路闆上應盡可能多地保留銅箔做地線,這樣得到的屏蔽效果,比一長條地線要 好,傳輸線特性和屏蔽作用将得到改善,另外起到了減小分布電容的作用.印制導線的 公共地線最好形成環路或網狀,這是因為當在同一塊闆上有許多內建電路,特别是有耗 電多的元件時,由于圖形上的限制産生了接地電位差,進而引起噪聲容限的降低,當做 成回路時,接地電位差減小.另外,接地和電源的圖形盡可能要與資料的流動方向平行 ,這是抑制噪聲能力增強的秘訣;多層印制線路闆可采取其中若幹層作屏蔽層,電源層 、地線層均可視為屏蔽層,一般地線層和電源層設計在多層印制線路闆的内層,信号線 設計在内層和外層. 焊盤: 焊盤的直徑和内孔尺寸:焊盤的内孔尺寸必須從元件引線直徑和公差尺寸以及搪錫層厚 度、孔徑公差、孔金屬化電鍍層厚度等方面考慮,焊盤的内孔一般不小于0.6mm,因為小 于0.6mm的孔開模沖孔時不易加工,通常情況下以金屬引腳直徑值加上0.2mm作為焊盤内 孔直徑,如電阻的金屬