Protel 99 SE高頻PCB設(shè)計(jì)的研究

根據(jù)不同工作電流的大小,盡量加大電源線的寬度。高頻PCB應(yīng)盡量采用大面積地線并布局在PCB的邊緣,可以減少外界信號(hào)對(duì)電路的干擾;同時(shí),可以使PCB的接地線與殼體很好地接觸,使PCB的接地電壓更加接近于大地電壓。應(yīng)根據(jù)具體情況選擇接地方式,與低頻電路有所不同,高頻電路的接地線應(yīng)該采用就近接地或多點(diǎn)接地的方式,接地線短而粗,以盡量減少地阻抗,其允許電流要求能夠達(dá)到3倍于工作電流的標(biāo)準(zhǔn)。揚(yáng)聲器的接地線應(yīng)接在PCB功放輸出級(jí)的接地點(diǎn),切勿任意接地。

在布線過(guò)程中還應(yīng)該及時(shí)地將一些合理的布線鎖定,以免多次重復(fù)布線。即執(zhí)行EditselectNet命令在預(yù)布線的屬性中選中Locked就可以將其鎖定不再移動(dòng)。

3焊盤(pán)及敷銅的設(shè)計(jì)

3.1焊盤(pán)與孔徑

在保證布線最小間距不違反設(shè)計(jì)的電氣間距的情況下,焊盤(pán)的設(shè)計(jì)應(yīng)較大,以保證足夠的環(huán)寬。一般焊盤(pán)的內(nèi)孔要比元器件的引線直徑稍微大一點(diǎn),設(shè)計(jì)過(guò)大,容易在焊接中形成虛焊。焊盤(pán)外徑D一般不小于(d+1.2)mm,其中d為焊盤(pán)內(nèi)孔徑,對(duì)于一些密度比較大的PCB,焊盤(pán)的最小值可以取(d+1.0)mm。焊盤(pán)的形狀通常設(shè)置為圓形,但是對(duì)于DIP封裝的集成電路的焊盤(pán)最好采用跑道形,這樣可以在有限的空間內(nèi)增大焊盤(pán)的面積,有利于集成電路的焊接。布線與焊盤(pán)的連接應(yīng)平滑過(guò)渡,即當(dāng)布線進(jìn)入圓焊盤(pán)的寬度較圓焊盤(pán)的直徑小時(shí),應(yīng)采用補(bǔ)淚滴設(shè)計(jì)。

需要注意的是,焊盤(pán)內(nèi)孔徑d的大小是不同的,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際元器件引線直徑的大小加以考慮,如元件孔、安裝孔和槽孔等。而焊盤(pán)的孔距也要根據(jù)實(shí)際元器件的安裝方式進(jìn)行考慮,如電阻、二極管、管狀電容器等元件有“立式”、“臥式”兩種安裝方式,這兩種方式的孔距是不同的。此外,焊盤(pán)孔距的設(shè)計(jì)還要考慮元器件之間的最小間隙要求,特別是特殊元器件之間的間隙需要由焊盤(pán)間的孔距來(lái)保證。

在高頻PCB中,還要盡量減少過(guò)孔的數(shù)量,這樣既可減少分布電容,又能增加PCB的機(jī)械強(qiáng)度?？傊?在高頻PCB的設(shè)計(jì)中,焊盤(pán)及其形狀、孔徑與孔距的設(shè)計(jì)既要考慮其特殊性,又要滿足生產(chǎn)工藝的要求。采用規(guī)范化的設(shè)計(jì),既可降低產(chǎn)品成本,又可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率。

3.2敷銅

敷銅的主要目的是提高電路的抗干擾能力,同時(shí)對(duì)于PCB散熱和PCB的強(qiáng)度有很大好處,敷銅接地又能起到屏蔽的作用。但是不能使用大面積條狀銅箔,因?yàn)樵赑CB的使用中時(shí)間太長(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大熱量,此時(shí)條狀銅箔容易發(fā)生膨脹和脫落現(xiàn)象,因此,在敷銅時(shí)最好采用柵格狀銅箔,并將此柵格與電路的接地網(wǎng)絡(luò)連通,這樣?xùn)鸥駥?huì)有較好的屏蔽效果,柵格網(wǎng)的尺寸由所要重點(diǎn)屏蔽的干擾頻率而定。

在完成布線、焊盤(pán)和過(guò)孔的設(shè)計(jì)后,應(yīng)執(zhí)行DRC(設(shè)計(jì)規(guī)則檢查)。在檢查結(jié)果中詳細(xì)列出了所設(shè)計(jì)的圖與所定義的規(guī)則之間的差異,可查出不符合要求的網(wǎng)絡(luò)。但是,首先應(yīng)在布線前對(duì)DRC進(jìn)行參數(shù)設(shè)定才可運(yùn)行DRC,即執(zhí)行ToolsDesignRuleCheck命令。

4結(jié)束語(yǔ)

高頻電路PCB的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,涉及的因素很多,都可能直接關(guān)系到高頻電路的工作性能。因此,設(shè)計(jì)者需要在實(shí)際的工作中不斷研究和探索,不斷積累經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合新的EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)技術(shù)才能設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的高頻電路PCB。