规划电路板最基本的进程能够分为三大过程:电路原理图的规划,发生网络表,印制电路板的规划。不管是板上的器材布局仍是走线等等都有着详细的要求。
例如,输入输出走线应尽量避免平行,避免发生搅扰。两信号线平行走线必要是应加地线阻隔,两相邻层布线要尽量彼此笔直,平行简单发生寄生耦合。电源与地线应尽量分在两层彼此笔直。线宽方面,对数字电路PCB可用宽的地线做一回路,即构成一地网(模仿电路不能这样运用),用大面积铺铜。
下面这篇文章就单片机控制板PCB规划需求留意的准则和一些细节问题进行了阐明。
1.元器材布局
在元器材的布局方面,应该把彼此有关的元件尽量放得接近一些,例如,时钟发生器、晶振、CPU的时钟输入端都易发生噪声,在放置的时分应把它们接近些。关于那些易发生噪声的器材、小电流电路、大电流电路开关电路等,应尽量使其远离单片机的逻辑控制电路和存储电路(ROM、RAM),假如或许的话,能够将这些电路别的制成电路板,这样有利于抗搅扰,进步电路作业的可靠性。
2.去耦电容
尽量在要害元件,如ROM、RAM等芯片周围装置去耦电容。实际上,印制电路板走线、引脚连线和接线等都或许含有较大的电感效应。大的电感或许会在Vcc
走线上引起严峻的开关噪声尖峰。避免Vcc走线上开关噪声尖峰的仅有办法,是在VCC与电源地之间安放一个0.1uF的电子去耦电容。假如电路板上运用的是外表贴装元件,能够用片状电容直接紧靠着元件,在Vcc引脚上固定。最好是运用瓷片电容,这是因为这种电容具有较低的静电损耗(ESL)和高频阻抗,别的这种电容温度和时刻上的介质稳定性也很不错。尽量不要运用钽电容,因为在高频下它的阻抗较高。
在安放去耦电容时需求留意以下几点:
在印制电路板的电源输入端跨接100uF左右的电解电容,假如体积答应的话,电容量大一些则更好。
准则上每个集成电路芯片的周围都需求放置一个0.01uF的瓷片电容,假如电路板的空地太小而放置不下时,能够每10个芯片左右放置一个1-10的钽电容。
关于抗搅扰才能弱、关断时电流改变大的元件和RAM、ROM等存储元件,应该在电源线(Vcc)和地线之间接入去耦电容。
电容的引线不要太长,特别是高频旁路电容不能带引线。
3.地线规划
在单片机控制体系中,地线的品种有许多,有体系地、屏蔽地、逻辑地、模仿地等,地线是否布局合理,将决议电路板的抗搅扰才能。在规划地线和接地址的时分,应该考虑以下问题:
逻辑地和模仿地要分隔布线,不能合用,将它们各自的地线别离与相应的电源地线相连。在规划时,模仿地线应尽量加粗,并且尽量加大引出端的接地面积。一般来讲,关于输入输出的模仿信号,与单片机电路之间最好经过光耦进行阻隔。
在规划逻辑电路的印制电路版时,其地线应构成闭环方式,进步电路的抗搅扰才能。
地线应尽量的粗。假如地线很细的话,则地线电阻将会较大,构成接地电位随电流的改变而改变,致使信号电平不稳,导致电路的抗搅扰才能下降。在布线空间答应的情况下,要确保首要地线的宽度至少在2-3mm以上,元件引脚上的接地线应该在1.5mm左右。
要留意接地址的挑选。当电路板上信号频率低于1MHz时,因为布线和元件之间的电磁感应影响很小,而接地电路构成的环流对搅扰的影响较大,所以要选用一点接地,使其不构成回路。当电路板上信号频率高于10MHz时,因为PCB布线规划的电感效应显着,地线阻抗变得很大,此刻接地电路构成的环流就不再是首要的问题了。所以应选用多点接地,尽量下降地线阻抗。
4.其他
·电源线的安置除了要根据电流的巨细尽量加粗走线宽度外,在PCB布线规划时还应使电源线、地线的走线方向与数据线的走线方身共同在PCB布线规划作业的最终,用地线将电路板的底层没有走线的当地铺满,这些办法都有助于增强电路的抗搅扰才能。
数据线的宽度应尽或许地宽,以减小阻抗。数据线的宽度至少不小于0.3mm(12mil),假如选用0.46~0.5mm(18mil~20mil)则更为理想。
因为电路板的一个过孔会带来大约10pF的电容效应,这关于高频电路,将会引进太多的搅扰,所以在PCB布线规划的时分,应尽或许地削减过孔的数量。再有,过多的过孔也会构成电路板的机械强度下降。