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技術(shù)專(zhuān)題
初學(xué)者的PCB設計原則
確定PCB設計是在現場(chǎng)可靠運行還是慘遭失?。ɡ速M時(shí)間和金錢(qián)）的關(guān)鍵在于您的PCB設計是否符合PCB設計原則。
PCB設計不僅涉及在組件之間路由走線(xiàn)并通過(guò)DRC檢查。這是關(guān)于確保PCB能夠承受EMI并防止其成為電磁干擾源。當您遵循PCB設計原則和最佳實(shí)踐時(shí)，還可以確保PCB的熱可靠性，可制造性和延長(cháng)的使用壽命。這些設計原則應作為創(chuàng )建高質(zhì)量，可靠PCB的指南。
最重要的PCB設計原則
利用PCB設計原理最大化功能，可靠性和耐用性。
這是在PCB上工作時(shí)應牢記的一些最重要的設計原則。
地面分離
在進(jìn)行混合信號設計時(shí)，至關(guān)重要的是要使模擬和數字接地層分開(kāi)。模擬組件應在專(zhuān)用接地層的上方分組在一起。它們的數字副本也是如此。兩個(gè)接地層只能連接在一個(gè)點(diǎn)上，以防止接地環(huán)路。
降低EMI
每個(gè)PCB都可能遭受EMI或成為干擾源。作為設計師，在PCB布局上工作時(shí)需要謹慎。一些最佳實(shí)踐包括：
高頻走線(xiàn)和低頻走線(xiàn)或模擬走線(xiàn)之間的距離增加。
最小化高速信號的返回路徑，并確保它們不跨越分離平面。較小的電流環(huán)路會(huì )降低EMI輻射的強度。
高速差分信號應彼此并排且長(cháng)度相等，否則會(huì )否定差分對的噪聲抑制特性。
避免在高速走線(xiàn)上使用過(guò)孔，因為過(guò)孔可能會(huì )導致EMI輻射。
PDN穩定性
PCB上的電路僅與其電源傳輸網(wǎng)絡(luò )一樣好。這意味著(zhù)您需要確保電壓調節器模塊能夠提供負載所需的最大電流。
除此之外，電源電壓必須穩定并且不受噪聲組件的電干擾。在調節器的輸出端包括一個(gè)低通濾波器，以幫助抑制高頻噪聲，并在微控制器等組件附近增加一個(gè)旁路電容器，以防止不必要的干擾。
熱管理
隨著(zhù)組件和PCB的尺寸越來(lái)越小，熱管理成為需要設計師關(guān)注的領(lǐng)域。散熱孔，散熱器的使用以及對溫度敏感的組件的放置對于確保熱可靠性至關(guān)重要。
設計可制造性
如果要避免在組裝階段出現問(wèn)題，則需要確保PCB是為可制造性而設計的。確保組件焊盤(pán)的尺寸正確無(wú)誤，并且在表面安裝設計中使用了基準標記和工具條。
將PCB設計原則付諸實(shí)踐
好的PCB設計軟件可以更輕松地遵守PCB設計原則。
您將全力以赴地嘗試將上述原則付諸實(shí)踐。確保您的PCB設計遵守所有這些PCB設計原則和準則將是一項挑戰。還需要在正確性和執行力之間取得平衡，因為公司面臨著(zhù)縮短上市時(shí)間的壓力。