PCBLayout初学者必会知识总结

1、PCB 是印刷电路板（即 Printed Circuit Board地简称.印刷电路板是组装电子零件用地基板 ,是在通 用基材上按预定设计形成点间连接及印制元件地印制板.该产品地主要功能是使各种电子零组件形成 预定电路地连接，起中继传输地作用，是电子产品地关键电子互连件，有“电子产品之母”之称.本内容为 pcb layout 初学者整理了相关地技术点及设计经验、技巧等知识，方便初学者快速上手.一、 pcb layout 是什么PCB 是印刷电路板（即 Printed Circuit Board 地简称.印刷电路板是组装电子零件用地基板,是在通用基材上按预定设计形成点间连接及印制元件地印制板.该

2、产品地主要功能是使各种电子零组件形成预定电路地连接，起中继传输地作用，是电子产品地关键电子互连件，有“电子产品之母”之称. 印刷电路板作为电子零件装载地基板和关键互连件，任何电子设备或产品均需配备.其下游产业涵盖 范围相当广泛，涉及一般消费性电子产品、信息、通讯、医疗，甚至航天科技（资讯 行情 论坛 产品等领域.随着科学技术地发展，各类产品地电子信息化处理需求逐步增强，新兴电子产品不断涌现，使 PCB 产品地用途和市场不断扩展.新兴地 3G 手机、汽车电子、LCD IPTV、数字电视、计算机地更新 换代还将带来比现在传统市场更大地PCB 市场.LAYOU是布局规划地意思.结合起来：PCB LA

3、YOU 就是印刷电路板布局布线地中文意思.二、 Pcb layout 基础之常用电子元器件英文特别是在用 PADS9.3 或者 allegro16.3 画原理图时，了解常用电子元器件英文是不可少地一个环 节.经常我们用一个零件地前三个英文字母来代替一个零件,pcb 设计培训中例如：电阻用 RES，电容用 CAP,电感用 IND,等等.下面列举了一些相信能帮助你.电压 voltage电流 curre nt欧姆 Ohm伏特 Volt安培 Ampere瓦特 Watt电路 circuit电路元件 circuit element,电阻 resista nee 电阻器 resistor 电感 in duc

4、ta nee 电感器 in ductor 电容 capacita nee 电容器 capacitor 欧姆定律 Ohm s law 基尔霍夫定律 Kirchhoff s law 基尔霍夫电压定律 Kirchhoff s voltage law(KVL 基尔霍夫电流定律 Kirchhoff s current law(KCL 回路 loop 网络 network无源二端网络 passive two-terminal network 有源二端网络 active two-terminal network三、pcb layout 中必须要考虑地问题pcb 设计画电路边框,边框线与元件引脚焊盘最短距离不

5、能小于2MM,(般取 5MM 较合理否则下料困难.同一电路板中，电源线.地线比信号线粗.元件布局原则一般原则：在 PCB 设计中，如果电路系统同时存在数字电路和模拟电路 .pcblayout 培训以及大电流电路,则必须分开布局，使各系统之间藕合达到最小在同一类型电路中，按信号流向及功能，分块,分区放置元件.输入信号处理单元，输出信号驱动元件应靠近 pcb 设计培训电路板边，使输入输出信号线尽可能 短,以减小输入输出地干扰.元件放置方向：元件只能沿水平和垂直两个方向排列.否则不得于插件.当元件间电位差较大时 元件间距应足够大，防止岀现放电现象.元件间距.对于中等密度板,小元件，如小功率电阻，电容

6、，二极管，等分立元件彼此地间距与插件，焊接工艺有关，波峰焊接时，元件间距可以取 50-100MIL(1.27 - 2.54MM 手工可以大些，如取 100MIL, 集成电路芯片，元件间距一般为 100- 150MIL 在而已进 IC 去藕电容要靠近芯片地电源秋地线引脚.不然滤波效果会变差.在数字电路中，为保证数字电路系统可靠工作，在每一数字集成电路芯片地电源和地之间均放置IC 去藕电容.去藕电容一般采用瓷片电容，容量为 0.010.1UF 去藕电容容量地选择一般按系统工作频率F 地倒数选择.此外,在电路电源地入口处地电源线和地线之间也需加接一个10UF 地电容，以及一个 0.01UF 地瓷片电

7、容.时钟电路元件尽量靠近单片机芯片地时钟信号引脚，以减小时钟电路地连线长度.且下面最好不要走线.刚印刷导线电阻大，线上地电压降也就大，影响电路地性能，线宽太宽，则布线密度不高，板面 积增加，除了增加成本外，也不利于小型化.如果电流负荷以 20A/平方毫 M 计算，当覆铜箔厚度为 0.5MM 时,(一般为这么多, 则 1MM 約 40MIL线宽地电流负荷为 1A,因此，线宽取 1 - 2.54MM(40- 100MIL能满足一般地应用要求,大功率设 备板上地地线和电源，根据功率大小，可适当增加线宽，而在小功率地数字电路上，为了提高布线密度 最小线宽取 0.254 1.27MM（10- 15MIL

8、就能满足.四、pcb layout 项目师应该熟悉地几种模块下面是在 pcb 设计中经常会碰到地几个模块，作为一个 pcb layout 项目师应该对这些熟悉.l-mode 和 CHTMLi-mode 是日本电信（NTT地子公司 DoCoM 在日本市场推岀地无线通讯服务.是目前世界上使用 人数最多（都在日本 地无线互联网服务-mode 和 WAP地主要区别在于：I-mode 地内容是用 CHTM 写成地，因此现行地大部分网络内容只要稍做修改可以 使用。而WAP 使用地是 WML,pcblayout 培训现有地网络内容必须转化为 WM 才能被 WAP 所使用.CHTML（Compact HTML

9、HTML 一种变体.与 HTM1 大部分兼容.蓝牙（BlueTooth蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是 10m 之内地无线电技术.pcblayout 设计培训能在包括移动电话、PDA 无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换.它地标准是 IEEE802.15.工作在 2.4HGZ频带.带宽为 1Mb/s（注：蓝牙这名字很有意思，来自公元 10 世纪统一丹麦和瑞典地斯堪地纳维亚国王地名字.Wireless LAN无线局域网,是由局域网发展而来,标准是 IEEE802.11、IEEE802.11b 和 IEEE802.11a.其中802.11b工作在 2.4GHz 频带，带

10、宽可达 11Mbps.而 802.11a 定义在 5GHz 频带，带宽有望达到 54Mb/s .但相应地,WirelessHomeRFHomeRI 主要为家庭网络设计地无线射频技术，是 IEEE802.11 与 DECT 地结合,旨在降低成本.HomeRF 也采用了扩频技术，工作在 2.4GHz 频带，目前 HomeR 地带宽为 12Mb/s,未来会增到10Mb/s.Syn cMLSyncML 是一种行业通用地移动数据同步化协议.利用 SyncML 可使移动设备上地数据与远程数据 保持同步状态.由 Ericsson、IBM、Lotus、Matsushita、Motorola、Nokia、Pal

11、m、Psion 和 Starfish Software等公司组成地协会所开发.五、pcb layout 基础之电源、地线地处理对每个从事电子产品设计地项目人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生地原因,pcblayout 既使在整个 PCB 板中地布线完成得都很好，但因为电源、地线地考虑不周到而引起地 干扰，会使产品地性能下降，有时甚至影响到产品地成功率.所以对电、地线地布线要认真对待，把 电、地线所产生地噪音干扰降到最低限度，以保证产品地质量.现只对降低式抑制噪音作以表述：A、 用大面积铜层作地线用，在印制板上把没被用上地地方都与地相连接作为地线用.pcb 设计培 训或是做成多层板，电源,地

12、线各占用一层.B、 众所周知地是在电源、地线之间加上去耦电容.C、尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们地关系是：地线 电源线 言号线,pcb设计通常信号线宽为：0.20.3mm,最经细宽度可达 0.050.07mm,电源线为 1.22.5mm对数字电路地 PCB 可用宽地地导线组成一个回路，即构成一个地网来使用（模拟电路地地不能这 样使用.六、pcb layout 必须要了解 EMI 地三要素只有先了解才有可能去避免它，减少它在电路中地危害.EMC 电磁兼容是 pcb layout 必须地一课. 不知道如何减少 EMI,那么这样做 pcb layout 是没有很大价值地电磁干扰三

13、要素：骚扰源耦合途径敏感设备为了实现电磁兼容,必须从上面三个基本要素岀发，运用技术和组织两方面措施.所谓技术措施，就是从分析电磁骚扰源、耦合途径和敏感设备着手，采取有效地 技术手段，抑制骚扰源、消除或减弱骚扰地耦合、降低敏感设备对骚扰地响应或增加电磁敏感性电平。为了对人为骚扰进行限制，并验证所采用地技术措施地有效性，还必须采取组织措施，制定和遵循 一套完整地标准和规范，进行合理地频谱分配，控制与管理频谱地使用，依据频率、工作时间、天线方 向性等规定工作方式，分析电磁环境并选择布置地域，进行电磁兼容性管理等.电磁骚扰源：任何形式地自然或电能装置所发射地电磁能量，能使共享同一环境地人或其它生物受到

14、伤害，或使其它设备、分系统或系统发生电磁危害，导致性能降低或失效，即称为电磁骚扰源.耦合途径：即传输电磁骚扰地通路或媒介敏感设备（Victim：是指当受到电磁骚扰源所发射地电磁量地作用时，会受到伤害地人或其它生 物，以及会发生电磁危害，导致性能降低或失效地器件、设备、分系统或系统 .许多器件、设备、分系 统或系统可以既是电磁骚扰源又是敏感设备 .七、pcb layout 初学者如何理解差分信号什么是差分信号?通俗地说，就是驱动端发送两个等值、反相地信号 ,接收端通过比较这两个电 压地差值来判断逻辑状态“ 0”还是“ 1” .而承载差分信号地那一对线就称为差分线.差分线阻抗怎么算？各种差分信号地

15、阻抗都不一样地，比如 USB 地 D+ D-,差分线阻抗是 90ohm,1394 地差分线是 110ohm,最好先看看规格书或者相关资料.现在已经有很多计算阻抗工具，比如 polar 地 si9000,影响 差分阻抗地因素有线宽、差分线间距、介质介电常数、介质地厚度（差分线到参考面之间地介质厚度,一般是调整差分线间距和线宽来控制差分阻抗地.做板地时候也要跟厂家说明哪些线要控制阻抗一个差分信号是用一个数值来表示两个物理量之间地差异.从严格意义上来讲，所有电压信号都是差分地,因为一个电压只能是相对于另一个电压而言地.在某些系统里，系统地被用作电压基准点.当地当作电压测量基准时，这种信号规划被称之为

16、单端地.我们使用该术语是因为信号是用单个导体上 地电压来表示地.对于 PCB LAYOU顾目师来说，最关注地还是如何确保在实际走线中能完全发挥差分走线地这些 优势.也许只要是接触过 Layout 地人都会了解差分走线地一般要求，pcb 设计那就是“等长、等 距”.等长是为了保证两个差分信号时刻保持相反极性，减少共模分量。等距则主要是为了保证两者差分阻抗一致，减少反射.“尽量靠近原则”有时候也是差分走线地要求之一.差分走线也可以走在不同地信号层中，但一般不建议这种走法，因为不同地层产生地诸如阻抗、过孔地差别会破坏差模传 输地效果，引入共模噪声.此外,如果相邻两层耦合不够紧密地话，会降低差分走线抵

17、抗噪声地能力，但 如果能保持和周围走线适当地间距，串扰就不是个问题.在一般频率（GHz 以下,EMI 也不会是很严重 地问题,实验表明，相距 500Mils 地差分走线，在 3 M 之外地辐射能量衰减已经达到60dB,足以满足FCC 地电磁辐射标准，所以设计者根本不用过分担心差分线耦合不够而造成电磁不兼容问题.但所有这些规则都不是用来生搬硬套地，不少项目师似乎还不了解高速差分信号传输地本质.下面重点讨论 一下 PCB差分信号设计中几个常见地误区.认为差分走线一定要靠地很近.让差分走线靠近无非是为了增强他们地耦合，既可以提高对噪声 地免疫力，还能充分利用磁场地相反极性来抵消对外界地电磁干扰.虽说这种做法在