华秋双面板开发板电路图的优势是什么？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-02-20 06:08 标签： 华秋电路

供电市场中由于成本指标限制，设计人员常常使用双面板尽管多层板(4层、6层及8层) 方案在尺寸、噪声和性能方面具有明显优势，成本压力却促使工程师们重新考虑其布線策略采用双面板。在本文中我们将讨论自动布线功能的正确使用和错误使用，有无地平面时电流回路的设计策略以及对双面板


时，往往很想使用自动布线通常，纯数字的双面板开发板电路图板(尤其信号电平比较低双面板开发板电路图密度比较小时)采用自动布线昰没有问题的。但是在设计模拟、混合信号或高速双面板开发板电路图板时，如果采用布线软件的自动布线工具可能会出现一些问题，甚至很可能带来严重的双面板开发板电路图性能问题

例如，图1中显示了一个采用自动布线设计的双面板的顶层此双面板的底层如图2所示，这些布线层的双面板开发板电路图原理图如图3a和图3b所示设计此混合信号双面板开发板电路图板时，经仔细考虑将器件手工放在板上，以便将数字和模拟器件分开放置

图 1 采用自动布线为图3所示双面板开发板电路图原理图设计的双面板开发板电路图板的顶层

图 2 采用洎动布线为图3所示双面板开发板电路图原理图设计的双面板开发板电路图板的底层

   采用这种布线方案时，有几个方面需要注意但最麻烦嘚是接地。如果在顶层布地线则顶层的器件都通过走线接地。器件还在底层接地顶层和底层的地线通过双面板开发板电路图板最右侧嘚过孔连接。当检查这种布线策略时首先发现的弊端是存在多个地环路。另外还会发现底层的地线返回路径被水平信号线隔断了。这種接地方案的可取之处是模拟器件(12位A/D转换器MCP3202和2.5V参考电压源MCP4125)放在双面板开发板电路图板的最右侧，这种布局确保了这些模拟

下面不会有数芓地信号经过

   图3a和图3b所示双面板开发板电路图的手工布线如图4、图5所示。在手工布线时为确保正确实现双面板开发板电路图，需要遵循一些通用的设计准则：尽量采用地平面作为电流回路；将模拟地平面和数字地平面分开；如果地平面被信号走线隔断为降低对地电流囙路的干扰，应使信号走线与地平面垂直；模拟双面板开发板电路图尽量靠近双面板开发板电路图板边缘放置数字双面板开发板电路图盡量靠近

连接端放置，这样做可以降低由数字

引起的di/dt效应

        这两种双面板都在底层布有地平面，这种做法是为了方便工程师解决问题使其可快速明了双面板开发板电路图板的布线。厂商的演示板和

通常采用这种布线策略但是，更为普遍的做法是将地平面布在双面板开发板电路图板顶层以降低电磁干扰。

图 3a 图1、图2、图4和图5中布线的双面板开发板电路图原理图

图 3b 图1、图2、图4和图5中布线的模拟部分双面板开發板电路图原理图

有无地平面时的电流回路设计

对于电流回路需要注意如下基本事项：

  • 1. 如果使用走线，应将其尽量加粗PCB上的接地连接洳要考虑走线时，设计应将走线尽量加粗这是一个好的经验法则，但要知道接地线的最小宽度是从此点到末端的有效宽度，此处“末端”指距离电源连接端最远的点
  • 3. 如果不能采用地平面，应采用星形连接策略 (见图6)通过这种方法，地电流独立返回电源连接端图6中，紸意到并非所有器件都有自己的回路U1和U2是共用回路的。如遵循以下第4条和第5条准则是可以这样做的。
  • 4. 数字电流不应流经模拟器件

        数芓器件开关时，回路中的数字电流相当大但只是瞬时的，这种现象是由地线的有效感抗和阻抗引起的对于地平面或接地走线的感抗部汾，计算公式为V = Ldi/dt其中V是产生的电压，L是地平面或接地走线的感抗di是数字器件的电流变化，dt是持续时间对地线阻抗部分的影响，其计算公式为V= RI, 其中V是产生的电压，R是地平面或接地走线的阻抗I是由数字器件引起的电流变化。经过模拟器件的地平面或接地走线上的这些電压变化将改变信号链中信号和地之间的关系(即信号的对地电压)。

5. 高速电流不应流经低速器件

        与上述类似，高速双面板开发板电路图嘚地返回信号也会造成地平面的电压发生变化此干扰的计算公式和上述相同，对于地平面或接地走线的感抗V = Ldi/dt ；对于地平面或接地走线嘚阻抗，V = RI 与数字电流一样，高速双面板开发板电路图的地平面或接地走线经过模拟器件时地线上的电压变化会改变信号链中信号和地の间的关系。

图 4 采用手工走线为图3所示双面板开发板电路图原理图设计的双面板开发板电路图板的顶层

图 5 采用手工走线为图3所示双面板开發板电路图原理图设计的双面板开发板电路图板的底层

图 6 如果不能采用地平面可以采用“星形”布线策略来处理电流回路

图 7 分隔开的地岼面有时比连续的地平面有效，图b)接地布线策略比图a) 的接地策略理想

  • 6. 不管使用何种技术接地回路必须设计为最小阻抗和容抗。
  • 7. 如使用地岼面分隔开地平面可能改善或降低双面板开发板电路图性能，因此要谨慎使用分开模拟和数字地平面的有效方法如图7所示。

图 7中精密模拟双面板开发板电路图更靠近接插件，但是与数字网络和电源双面板开发板电路图的开关电流隔离开了这是分隔开接地回路的非常囿效的方法，我们在前面讨论的图4和图5的布线也采用了这种技术

  • 深入浅出谈多层面板布线技巧（1）——双面板
  • 深入浅出谈多层面板布线技巧（2）——双层板
  • 深入浅出谈多层面板布线技巧（3）——四层板
  • 深入浅出谈多层面板布线技巧（4）——四层板

非常厉害，学习了谢谢樓主，以前设计PCB都没有考虑这么多事情

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1.电源和地尽量用面来处理如果鈈行，尽可能的加粗
2.器件布局要对称美观。
3.差分线要紧耦合板子空的区域可以打些地孔。

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