Protel99 SE高頻PCB設(shè)計的研究
含推挽電路、橋式電路的放大器,布置時應(yīng)注意元器件電參數(shù)的對稱性和結(jié)構(gòu)的對稱性,使對稱元器件的分布參數(shù)盡可能一致。
在對主要元器件完成手動布局后,應(yīng)采用元器件鎖定的方法,使這些元器件不會在自動布局時移動。即執(zhí)行Editchange命令或在元器件的Properties選中Locked就可以將其鎖定不再移動。
1.3普通元器件的放置
對于普通的元器件,如電阻、電容等,應(yīng)從元器件的排列整齊、占用空間大小、布線的可通性和焊接的方便性等幾個方面考慮,可采用自動布局的方式。
2布線的設(shè)計
布線是在合理布局的基礎(chǔ)上實現(xiàn)高頻PCB設(shè)計的總體要求。布線包括自動布線和手動布線兩種方式。通常,無論關(guān)鍵信號線的數(shù)量有多少,首先對這些信號線進行手動布線,布線完成后對這些信號線布線進行仔細(xì)檢查,檢查通過后將其固定,再對其他布線進行自動布線。即采用手動和自動布線相結(jié)合來完成PCB的布線。
在高頻PCB的布線過程中應(yīng)特別注意以下幾個方面問題。
2.1布線的走向
電路的布線最好按照信號的流向采用全直線,需要轉(zhuǎn)折時可用45°折線或圓弧曲線來完成,這樣可以減少高頻信號對外的發(fā)射和相互間的耦合。高頻信號線的布線應(yīng)盡可能短。要根據(jù)電路的工作頻率,合理地選擇信號線布線的長度,這樣可以減少分布參數(shù),降低信號的損耗。制作雙面板時,在相鄰的兩個層面上布線最好相互垂直、斜交或彎曲相交。避免相互平行,這樣可以減少相互干擾和寄生耦合。
高頻信號線與低頻信號線要盡可能分開,必要時采取屏蔽措施,防止相互間干擾。對于接收比較弱的信號輸入端,容易受到外界信號的干擾,可以利用地線做屏蔽將其包圍起來或做好高頻接插件的屏蔽。同一層面上應(yīng)該避免平行走線,否則會引入分布參數(shù),對電路產(chǎn)生影響。若無法避免時可在兩平行線之間引入一條接地的銅箔,構(gòu)成隔離線。
在數(shù)字電路中,對于差分信號線,應(yīng)成對地走線,盡量使它們平行、靠近一些,并且長短相差不大。
2.2布線的形式
在 PCB的布線過程中,走線的最小寬度由導(dǎo)線與絕緣層基板之間的粘附強度以及流過導(dǎo)線的電流強度所決定。當(dāng)銅箔的厚度為0.05mm、寬度為 1mm~1.5mm時,可以通過2A電流。溫度不會高于3℃,除一些比較特殊的走線外,同一層面上的其他布線寬度應(yīng)盡可能一致。在高頻電路中布線的間距將影響分布電容和電感的大小,從而影響信號的損耗、電路的穩(wěn)定性以及引起信號的干擾等。在高速開關(guān)電路中,導(dǎo)線的間距將影響信號的傳輸時間及波形的質(zhì)量。因此,布線的最小間距應(yīng)大于或等于0.5mm,只要允許,PCB布線最好采用比較寬的線。
印制導(dǎo)線與PCB的邊緣應(yīng)留有一定的距離(不小于板厚),這樣不僅便于安裝和進行機械加工,而且還提高了絕緣性能。
布線中遇到只有繞大圈才能連接的線路時,要利用飛線,即直接用短線連接來減少長距離走線帶來的干擾。
含有磁敏元件的電路其對周圍磁場比較敏感,而高頻電路工作時布線的拐彎處容易輻射電磁波,如果PCB中放置了磁敏元件,則應(yīng)保證布線拐角與其有一定的距離。
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