PCB布局的准则操作技巧

licheng521

摘要：　PCB布局的准则操作技巧& 滤波电容、去耦电容、旁路电容作用& 在一个大的电容上还并联一个小电容的原因。
　　PCB布局的准则操作技巧& 滤波电容、去耦电容、旁路电容作用& 在一个大的电容上还并联一个小电容的原因。
　　总结几个常用的操作技巧：
　　尽量将去耦电容和滤波电容等放置在对应元件的周围。去耦电容和滤波电容的布置是改善电路板的电源质量，提高抗干扰能力的一项重要举措。实际上，印制电路板的走线、引脚连线和接线等都有可能带来较大的电感效应，电感的存在会在电源线上引起纹波和毛刺，而在电源和地之间放置一个0.1uF的去耦电容可以有效滤除高频纹波，如果电路板上使用的是贴片电容，可以使贴片电容紧靠着元件的电源引脚。对于一些电源转换芯片，或者是电源输入端，最好还布置一个10uF或者更大的电容，以进一步改善电源的质量。
　　制作元件库时一定把第一脚标上记号。
　　元件尺寸拿不准就1:1打印出来，拿实件直接比对。
　　导入用原理图生成的网络表，在PCB上显示的飞线可极大地帮助布局和走线。
　　元件布局时不要用X,Y键来翻转元件，否则无法焊接。
　　两层板走线的一种方法是：一面只走横线，一面只走纵线。
　　焊盘附近不要有不相关的过孔。
　　设计规则中主要设定线宽Width和间距Clearance。
　　快捷键：
　　E-S-C(Ctrl+H) 高亮一条物理连接
　　P-T　　　　　　交互式布线
　　*　　　　　　　在层之间切换，在布线时可自动添加一个过孔
　　Tab　　　　　　打开鼠标上粘着的元件、过孔或者线的属性
　　M-D　　　　　　拖动一条线或者过孔，同时其两个端点也同时移动
　　M-M　　　　　　仅拖动一条线或者过孔
　　M-E　　　　　　拖动一个端点
　　Space　　　　　对元件可以90度旋转，对走线可45度旋转。
　　Ctrl+M　　　　测量尺寸
　　End　　　　　　刷新屏幕
　　PageUp/Down　　放大，缩小
　　Ctrl+鼠标滚轮　较精细地放大，缩小，缩到一定程度，在屏幕上即可看到1:1的大小，可拿实际元件直接比对。
　　再补充：沧州寰宇电路板加工工艺：线6mil,间距6mil,过孔内径12mil,外径22mil
　　滤波电容、去耦电容、旁路电容作用
　　滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。
　　去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使放大器稳定工作。
　　旁路电容用在有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通过。
　　1.关于去耦电容蓄能作用的理解
　　1)去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰，干扰的进入方式是通过电磁辐射。
　　而实际上，芯片附近的电容还有蓄能的作用，这是第二位的。
　　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buffer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。
　　而去耦电容可以弥补此不足。
　　这也是为什么很多电路板在高频器件VCC管脚处放置小电容的原因之一
　　(在vcc引脚上通常并联一个去藕电容，这样交流分量就从这个电容接地。)
　　2)有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供
　　一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地
　　2.旁路电容和去耦电容的区别
　　去耦：去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量。去耦电容还可以为器件 供局部化的DC电压源，它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。
　　旁路：从元件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。这主要是通过产生AC旁路消除无意的能量进入敏感的部分，另外还可以提供基带滤波功能(带宽受限)。
　　我们经常可以看到，在电源和地之间连接着去耦电容，它有三个方面的作用：一是作为本集成电路的蓄能电容;二是滤除该器件产生的高频噪声，切断其通过供电回路进行传播的通路;三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。
　　在电子电路中，去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用，电容所处的位置不同，称呼就不一样了。对于同一个电路来说，旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除，而去耦(decoupling)电容也称退耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象。
　　在一个大的电容上还并联一个小电容的原因
　　大电容由于容量大，所以体积一般也比较大，且通常使用多层卷绕的方式制作，这就导致了大电容的分布电感比较大(也叫等效串联电感，英文简称ESL)。大家知道，电感对高频信号的阻抗是很大的，所以，大电容的高频性能不好。而一些小容量电容则刚刚相反，由于容量小，因此体积可以做得很小(缩短了引线，就减小了ESL，因为一段导线也可以看成是一个电感的)，而且常使用平板电容的结构，这样小容量电容就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能，但由于容量小的缘故，对低频信号的阻抗大。所以，如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过，就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。常使用的小电容为 0.1uF的瓷片电容，当频率更高时，还可并联更小的电容，例如几pF，几百pF的。而在数字电路中，一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地(这个电容叫做退耦电容，当然也可以理解为电源滤波电容,越靠近芯片越好)，因为在这些地方的信号主要是高频信号，使用较小的电容滤波就可以了。
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