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uC/OS-II学习日志-第二章实时系统概念

p>   protel99 se多层电路板设计的流程(二)

多层电路板中中间层的作用:(包含内部电源和中间信号层),相对而言,多层板的走线方式更见灵活,同时由于使用了独立的电源层和地层,使得信号之间的隔离和抗干扰性能表现的更好。

电路板的工作层有9种:signal layer(信号层),internal layer(内部电源/地层),mechanical layer(机械层), solder mask(阻焊层), paste mask(锡膏防护层), silkscreen(丝印层), drill layer(钻孔位置层), keep out layer(禁止布线层)和multi layer(复合层)。

 

信号层:protel 最多可提供32个,信号层是正性的。

内部电源/接地层:提供最多16个,内电层是负性的。允许对同一内电层中的网络进行划分。

机械层:protel提供16个机械层,一般应用于放置有关制板信息和装配方法的指示性信息。

阻焊层:阻焊层是有PCB文件中的焊盘和过孔数据自动生成的板层,它不需要手工绘制,在设计时也时常被隐藏而不显示。

锡膏防护层:protel提供2个,该层的作用与阻焊层类似,他是针对焊接表贴元件而敷设的板层,与SMD(表贴器件)的焊盘相对应。

丝印层:有2个。主要用于绘制元件的外形轮廓,放置元件的标号和其他的文本信息。

钻孔位置层:提供2个。主要用于绘制钻孔图和钻孔的位置,由系统自动生成。

禁止布线层:他是印制电路板的边界。

复合层:焊盘,过孔等连接多个层面的图元就属于复合层。

 

规划电路板基础必备:

1.              首先要放置相对原点。点击放置工具栏中的设置图标,在屏幕上放置一个相对原点,有助于电路图的查找。

2.              在手工创建PCB元件库的时候,首先应该设置一个元件的参考点。在库文件编辑模式下,点击edit->set reference->中有pin1 ,center,location等3个选项,其意义分别是设置引脚1,元件的几何中心或者用户自己选定一个位置作为元件的参考点。如果不设置参考点的话,在放置元件的时候会发现光标的位置离元件的位置很远,这样会很不方便。

元器件的布局:元件的布局并非一次成型的,而是需要根据走线,电气绝缘及抗干扰等综合因素不断调整和完善的。在布局完成以后,可以再次规划电路板的大小,这有利于将电路板上的布局范围调整到比较合适的状态。从而在保证可靠,准确的布线基础上,尽可能的缩小电路板的面积,降低制造成本。但是对于那些个尺寸要求严格的电路板,则必须将原件放置到规定大小的范围内。

元件布局的一般原则:

1.               元件最好单面放置,如果需要双面放置,底板最后放置贴片。

2.               合理放置接口元件的位置和方向。

3.               高压器件和低压器件之间最好有较宽的隔离带。这样既有利于电气绝缘,对信号的隔离和抗干扰也有好处。

4.               电气连接密切的器件最好放置在一起。

5.               对于那些易产生噪声的元件,如晶振,时钟发生器,等高频器件,应尽量靠近CPU的时钟输入端。

6.               尽量将去耦电容和滤波电容放置在对应元件的周围。去耦电容一般是接在地和电源之间的,可有效地滤除高频纹波。

7.               元件编号应紧靠元件边框放置,大小统一,方向对齐,不于过孔和焊盘重叠,不应放置在元件焊装被覆盖的区域。

推荐的一种布局原则:自动布局和手动布局相结合;

首先对一些需要手工布局的器件进行放置,并锁定其位置。Properties->locked。然后可以自动布局,这样既可以实现相对较优的高效率元件布局,又可以满足电路中的某些个特殊的布局要求。

    布线的规则自不必说。

布线的抗干扰和屏蔽原则:

  导线之间的干扰主要有地线引入的干扰、电源线引入的干扰和信号之间的串扰等,合理的布置走线的形状及接地方式等可以有效的减少这些干扰源,使设计出的电路板的电磁兼容性更好。

  1. 对于高频或者重要的信号线,例如时钟输入线,其走线应尽可能的宽。某些重要的信号线还可以采取“包地”的形式使其与周围的信号线隔离起来。(包地就是用一条封闭的地线将信号线“包裹”起来,这就相当于给信号添加了一层接地屏蔽层) 

2..逻辑地和模拟地要分开布线,不能合用。如果模拟地和数字电最后统一为一个地电位的话,通常采用一点接地的方式。也就是选取一点将模拟地和数字地连接起来。这样就不会构成地线回路,造成地电位的偏移。

  1. 电源线和地线竟可能的粗。若空间允许,地线宽度至少50MIL.以上。

  2. 布线最后,一般要大面积铺铜,这样可以有效地减少地线的感抗,削减在地线中产生的高频喜好,同时还可以对电场起到屏蔽作用。

  3. 走线的参考标准:线宽一般10-30mil,优选12-20mil,我一般用8mil。线间距一般是30mil,我一般用的是8mil

  4. 由于电路板的一个过孔可能带来10pf的电容效应,所以对于高频电路,应尽可能的减少过孔的数量。以免引入过多的干扰源。

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