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谈谈那些不为人知的PCB设计原则

2024-09-20 09:52
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在PCB设计中,电子工程师需要遵循一系列设计原则,以此确保电路性能、稳定性和可靠性,但有太多原则是工程师无法理解,所以我们谈谈那些不为人知的原则,分析其原因。

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1. 时钟线包地原则

原则:时钟线两侧建议包地线,包地线每隔3000mil打接地过孔。

分析:确保时钟线周围电位均衡,减少电磁干扰。

2. 3W原则

原则:时钟、总线、射频线等关键信号走线与其他同层平行走线保持3倍线宽距离。

分析:减少信号间串扰,保持信号完整性。

3. 大电流元件过孔设计

原则:电流≥1A的电源元件焊盘应至少有两个过孔接到平面层。

分析:降低过孔等效阻抗,提高电流传输效率。

4. 差分信号线设计

原则:差分信号线同层、等长、并行走线,保持阻抗一致,无其他走线干扰。

分析:确保差分信号共模阻抗相等,增强抗干扰能力。

5. 避免跨分割区走线

原则:关键信号走线不跨分割区,包括过孔和焊盘导致的参考平面间隙。

分析:防止信号回路面积增大,减少辐射和干扰。

6. 跨分割处理

原则:信号跨分割时,采用1nF桥接电容处理。

分析:人为设置信号回路,减少回路面积增大带来的问题。

7. 滤波器布局

原则:滤波器下方无其他无关信号走线,输入输出信号线不平行、交叉。

分析:避免分布电容削弱滤波效果,减少噪声耦合。

8. 关键信号线距离参考平面边沿

原则:关键信号线距参考平面边沿≥3H(H为线距参考平面高度)。

分析:抑制边缘辐射效应,提高信号质量。

9. 金属外壳接地

原则:金属外壳接地元件投影区顶层铺接地铜皮。

分析:利用分布电容抑制辐射,提高抗扰度。

10. 回路面积最小化

原则:单层或双层板布线时,注意回路面积最小化。

分析:减少辐射,增强抗干扰能力。

11. 换层信号线设计

原则:信号线换层时,在过孔附近设计地过孔。

分析:减小信号回路面积,优化信号路径。

12. 强辐射信号线隔离

原则:时钟线、总线、射频线远离接口外出信号线。

分析:防止干扰耦合到外出信号线,减少辐射。

13. 敏感信号线隔离

原则:复位、片选、系统控制等敏感信号线远离接口外出信号线。

分析:防止外来干扰导致系统误操作。

14. 滤波电容布局

原则:滤波电容走线先经电容滤波再到器件管脚。

分析:确保电源先滤波后供电,减少噪声回馈。

15. 长电源线去耦

原则:长电源线每隔3000mil对地加10uF+1000pF去耦电容。

分析:滤除高频噪声,保持电源稳定。

16. 滤波电容走线

原则:滤波电容接地线和接电源线尽可能粗、短。

分析:降低等效串联电感,提高高频滤波效果。


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小白电子

一个从小白过来的电子工程师,并且想让更多的电子小白变成对国家有用的电子设计工程师

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