板(ban)設計(ji)是指通過設計(ji)原理圖紙,進行線(xian)路布局,從而(er)生產(chan)電路板(ban)。
雖說(shuo)一個完美的PCB方案設計是避免問題出現的最佳方式,但這顯然是一種治標不治本的方法。比如,如果在電磁兼容性(EMC)測試階段發現問題,將會造成大量的成本投入,甚至需要對最初的設計方案進行調整和重新制作,這將耗費數月的時間。
布(bu)局
布局(ju)是(shi)設(she)計人員首先要面對(dui)(dui)的一(yi)個問題。這(zhe)一(yi)問題取決(jue)于圖(tu)紙中(zhong)的部分(fen)內容,一(yi)些設(she)備基(ji)于邏輯考(kao)慮(lv)需要被設(she)置(zhi)在一(yi)起。但是(shi)應該注意,對(dui)(dui)溫(wen)度比較敏感的,比如(ru)傳(chuan)感器,應當與包括轉換(huan)器在內的(de)產生熱量(liang)的(de)元件(jian)分開設(she)置。對于(yu)擁有(you)多種電源設(she)置的(de)設(she)計,12伏和15伏電源轉換器,可以分別設置在電路板的不同位置,因為它們產生的熱量和噪聲(sheng)會對其(qi)它元件以及(ji)電(dian)路板的可靠性和性能造成影響(xiang)。
在(zai)電路板的設(she)計過程中,電磁干擾(EMI)確實是一個不得不重視的因素。遠場電磁干擾(EMI)問題可以通過在噪聲點加裝濾波器或者使用金屬外殼來屏蔽信號的方式加以解決。但是對電路板上能夠釋放電磁干擾(EMI)的設備予以充分的重視,卻使得電路板可以選用更廉價的外殼,從而有效降低整個系統的成本。
就多(duo)層電路(lu)板(ban)的(de)設(she)(she)計而(er)言,不同電路(lu)板(ban)層之間(jian)的(de)通孔設(she)(she)計,恐怕是(shi)最具(ju)爭議性的(de)一個(ge)問題(ti),因為(wei)通孔設(she)(she)計會給電路(lu)板(ban)的(de)生產制造,帶(dai)來(lai)許(xu)多(duo)問題(ti)。電路(lu)板(ban)層之間(jian)的(de)通孔,會影響信號的(de)性能,降低電路(lu)板(ban)設(she)(she)計的(de)可(ke)靠(kao)性,因此應當予以充分(fen)的(de)重視。
解決方案
在PCB電路板設計過程中,可以采取許多不同的方法,來解決各種問題。其中既有設計方案本身的調整,比如調整線路布局,減少噪聲;也有印刷電路板布局方面的方法。設計元件可以通過布局工具進行自動安裝,不過如果能夠對自動布局進行手動調節,將有助于提高電路板設計的質量。通過這一措施,設計規則檢測將借助于技術文件,確保電路板的設計能夠滿足電路板生產廠商的要求。
將(jiang)不同(tong)的(de)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板(ban)(ban)層進(jin)行分隔,可(ke)以減(jian)少伴生(sheng)電(dian)(dian)容,不過,這(zhe)將(jiang)增(zeng)加(jia)(jia)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板(ban)(ban)的(de)層數(shu),從(cong)而增(zeng)加(jia)(jia)成本,帶(dai)來更(geng)多通(tong)孔方面的(de)問題(ti)。盡管采用(yong)正(zheng)交電(dian)(dian)網供電(dian)(dian)系統和接地線路(lu)(lu)設計(ji)可(ke)能會增(zeng)加(jia)(jia)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板(ban)(ban)的(de)物理尺寸,但卻(que)可(ke)以有效發揮雙(shuang)層電(dian)(dian)路(lu)(lu)板(ban)(ban)中接地層的(de)效用(yong),降(jiang)低電(dian)(dian)容量和電(dian)(dian)路(lu)(lu)板(ban)(ban)生(sheng)產制造的(de)復雜性。
設(she)計(ji)規(gui)則檢(jian)(jian)測同樣(yang)也是(shi)一個(ge)非常有(you)力的工(gong)具,能夠對線路(lu)(lu)進行(xing)檢(jian)(jian)測,確(que)保線路(lu)(lu)之(zhi)間的距離(li)不至于過(guo)近,從而造(zao)成(cheng)回路(lu)(lu)過(guo)短。不過(guo),整體設(she)計(ji)仍然具有(you)很高的經濟價值(zhi)。設(she)計(ji)規(gui)劃檢(jian)(jian)測工(gong)具同時也可(ke)以用來檢(jian)(jian)測和調(diao)整電源層與接地層,避免產生大的伴(ban)生電容區(qu)域。
結論
在印刷電路(lu)板(PCB)的設計過程中需要考慮諸多問題,而包括DesignSpark PCB 在內的工具,能夠有效地處理其中的大部分問題。通過采用某些最佳實踐指導原則,工程設計人員能夠有效地減少成本、提高電路板的可靠性,同時滿足系統規格的要求,以較低的成本彎沉系統認證,從而避免出現更多問題。
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