PCB布线设计（1）

  在PCB设计的时候，初学的时候对布线设计一无所知，那个时候老师布置  AT91SAM7X-开发板 作为学习例板  ，最终采用自动布线的结果如下

也并非全为自动布线，自动布线对于这种元器件稍多的很难全部连好，一些线为自己进行连接。虽然学的不多，但现在看自己第一次的布局和连线以及画板子的大小，不忍直视。

许多连线不符合规定，而且摆放不符合，至今还没有把这个板子重新弄，要学的更多更多以后，再重新完完全全对这个板子进行修改。

 

 

分享一些布线的经验

1  别想着自动布线，一定要手动，才可以锻炼自己

2   布板子最好你有强迫症，这样摆放出来会很漂亮

3  熟悉快捷键的使用，可以大大缩减布局的时间

4 按照功能把一类的元件摆放在一起

5 对于线宽要把握好

6 过孔是个好东西，但不能滥用，尤其是对于单面板，底层只有接地，所有元器件都要布置在顶层，除GND以外，其他元件都要求在顶层完成连线

......未完待续

 

手工布线遵循的一些通用设计规则

 1 尽量采用地平面作为电流回路（回路是电学的一个基本概念。它一般指由电源、电键、用电器等构成的电流通路。地平面作为回路要在其中加入GND作为回路中的一部分）

2 将模拟地平面和数字地平面分开（模拟电路像是放大器开关，对电压电流进行处理

 

；数字电路像是微控制器MCU，以及数字芯片，对高电平和低电平敏感）

 

3   如果地平面被信号走线隔断，为降低对地电流回路的干扰，应使信号走线与地平面垂直

4  模拟电路尽量靠近电路边缘放置，数字电路应尽量靠近电源连接端放置，降低由数字开关引起的di/dt 效应（电流的波动率变化，如果di/dt 过大，会导致某些敏感器件误导通，而且会改变地的电势，使噪声进入模拟电路）

5 将地平面布在顶层（覆铜），可以降低电磁干扰，可以在最后覆铜的时候再弄

6 在走线的时候，注意加粗的问题，普通的信号线可以稍微细一点，但电源以及地线，一定要注意它的粗细问题。这是国内某大型手机公司的线宽规定

 

比方说这个原理图中，电源输入达到28V，在PCB中时尽量使它宽一些，越宽越好，但别宽到影响美观无边无际，这里我直接使用的填充，输入电压那么大，输出也不小，所以在GND上，线也应该粗一点

 

 7 应尽量避免地环路（避免把地线设计成一闭合的环路，即两头连在一起的圈，方法：切断地环路，或者增加地环路的阻抗（模电以及电路里面都会介绍），或者使用平衡电路）

 

 8 若不能用地平面，应采用星型连接策略（我至今没遇到过）,次方法不宜用同一个回路，比方这里，理应是不对的，但是只要遵守数字电流不流经模拟器件，高速电流不流经低速器件。则可以这样连接

 

 9 接地回路必须设计最小的阻抗和容抗（都在模拟电子技术和电路里面有）

 

 10 电源线和地线要布在一起，可以降低电磁干扰的可能性

 

 旁路或去耦电容

 去耦电容 ：模拟器件和数字器件，其电源引脚连接的一个电容，通常为0.1mF，也可以是这个值的1/10或者10倍  。系统供电电源侧需要另一类电容，通常此电容值大约为10mF。

                       1F=1000mF=1000000μF，1比1000 的关系

 　　　　    在模拟布线设计中，旁路电容通常用于旁路电源上的高频信号，如果不加旁路电容，这些高频信号可能通过电源引脚进入敏感的模拟芯片。一般来说，这些高频信号的频率超出模拟器件抑制高频信号的能力。如果在模拟电路中不使用旁路电容的话，就可能在信号路径上引入噪声，更严重情况甚至会引起振动。对于控制器和处理器这样的数字器件，同样需要去耦电容，但原因不同。这些电容的一个功能是用作“微型”电荷库。

     　　        在数字电路中，执行门状态的切换通常需要很大的电流。由于开关时芯片上产生开关瞬态电流并流经电路板，有额外的“备用”电荷是有利的。如果执行开关动作时没有足够的电荷，会造成电源电压发生很大变化。电压变化太大，会导致数字信号电平进入不确定状态，并很可能引起数字器件中的状态机错误运行。 

 

           　　你可以把总电源看作密云水库，我们大楼内的家家户户都需要供水，这时候，水不是直接来自于水库，那样距离太远了，等水过来，我们已经渴的不行了。实际水是来自于大楼顶上的水塔,水塔其实是一个缓冲器的作用。如果微观来看，高频器件在工作的时候，其电流是不连续的，而且频率很高，而器件VCC到总电源有一段距离，即便距离不长，在频率很高的情况下，阻抗Z=i*wL+R，线路的电感影响也会非常大，会导致器件在需要电流的时候，不能被及时供给。