PCB自動布線的優缺點

在設計PCB時，往往很想使用自動布線。通常，純數字的電路闆（尤其信号電平比較低，電路密度比較小時）采用自動布線是沒有問題的。但是，在設計模拟、混合信号或高速電路闆時，如果采用布線軟體的自動布線工具，可能會出現一些問題，甚至可能帶來嚴重的短路性能問題。

1.手工布線注意的點

1.設計混合信号電路闆時，将器件手工放在闆子上，以便将數字和模拟器件分開放置。

采用這種布線方案時，有幾個方面需要注意，但最麻煩的是接地。如果在頂層布底線，則頂層的器件都通過走線接地。器件還在底層接地，頂層和底層的地線通過電路闆最右側的過孔連接配接。當檢查這種布線政策時，首先發現的弊端時存在多個地環路（形成原因：a.兩個裝置的地電位不同，形成地電壓，在裝置形成的環路之間産生電流流動，産生的差模電壓對電路造成幹擾；b.互聯裝置處在較強的磁場中）。另外，還會發現底層的電線傳回路徑被水準信号線隔斷了。這種接地方案的可取之處是，模拟器件（12位A/D轉換器MCP3202和2.5V參考電壓源MCP4125）放在電路闆的最右側，這種布局確定了這些模拟晶片下面不會有數字地信号經過。

2.手工布線通用設計規則

在手工布線時，為確定正确實作電路，需要遵循一些通用的設計準則（磁珠或0歐電阻）：盡量采用地平面（地平面有三種：數字地、模拟地、系統地）作為電流回路，将模拟地平面和數字地平面分開，如果地平面被信号走線隔斷，為降低對地電流回路的幹擾，應使信号走線與地平面垂直，模拟電路盡量靠近電路闆邊緣放置，數字電路盡量靠近電源連接配接端放置，這樣做可以降低由數字開關引起的di/dt效應。

3.有無地平面時的電流回路設計

對于電流回路，需要注意如下基本事項：

（1） 如果使用走線，應将其盡量加粗。

==PCB上的接地連接配接如要考慮走線時，設計應将走線盡量加粗。==這是一個好的經驗法則，但要知道，接地線的最小寬度是從此點到末端的有效寬度，此處“末端”指距離電源連接配接端最遠的點。

（2）應避免地環路。

（3）如果不能采用地平面，應采用星形連接配接政策。

（4） 數字電流不應流經模拟器件。數字器件開關時，回路中的數字電流相當大，但隻是瞬時的，這種現象是由地線的有效感抗和阻抗引起的。對于地平面或接地走線的感抗部分，計算公式為V = Ldi/dt，其中V是産生的電壓，L是地平面或接地走線的抗，di是數字器件的電流變化，dt是持續時間。對地線阻抗部分的影響，其計算公式為V= RI, 其中，V是産生的電壓，R是地平面或接地走線的阻抗，I是由數字器件引起的電流變化。經過模拟器件的地平面或接地走線上的這些電壓變化，将改變信号鍊中信号和地之間的關系(即信号的對地電壓)。

（5） 高速電流不應流經低速器件。

與上述類似，高速電路的地傳回信号也會造成地平面的電壓發生變化。此幹

擾的計算公式和上述相同，對于地平面或接地走線的感抗，V = Ldi/dt ；

對于地平面或接地走線的阻抗，V = RI 。與數字電流一樣，高速電路的地

平面或接地走線經過模拟器件時，地線上的電壓變化會改變信号鍊中信号和

地之間的關系。

（6）不管使用何種技術，接地回路必須設計為最小阻抗和容抗。

（7） 如使用地平面，分隔開地平面可能改善或降低電路性能，是以要謹慎使

用。精密模拟電路更靠近接插件，但是與數字網絡和電源電路的開關電

流隔離開了。這是分隔開接地回路的非常有效的方法。