自-电源线和地线的布线规则

电源线和地线的布线规则
在PCB板布线中,整个PCB板中的布线完成得都很好,但如果电源、地线的布置考虑不周到而引起干扰,使产品的性能下降,严重时会降低产品的成功率。要把电源线和地线处理好,将电源线和地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。
一、电源线和地线的布线规则如下:
1)芯片的电源引脚和地线引脚之间应进行去耦。去耦电容采用0.01uF的片式电容,应贴近芯片安装,使去耦电容的回路面积尽可能减小。。
2)尽量加宽电源线、地线宽度,最好是地线比电源线宽。它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5mm。
3)对于两层板来说,最好这样规划:表层走多条电源信号,另一层走多条地信号,让电源和地信号像“井”字形排列,基本上不走环线。
4)一般都是就近接地,但要区分模拟和数字地:模拟器件就接模拟地,数字器件就接数字地;大信号地和小信号地也分开来。
5)数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路,即构成一个地网来使用,模拟电路的地不能这样使用。
6)用大面积铜层作地线,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用,或是做成多层板,电源和地线各占用一层。
7)应避免梳状地线,这种结构使信号回流环路很大,会增加辐射和敏感度,并且芯片之间的公共阻抗也可能造成电路的误操作。
8)选用贴片式芯片时,尽量选用电源引脚与地引脚靠得较近的芯片,可以进一步减小去耦电容的供电回路面积,有利于实现电磁兼容。板上装有多个芯片时,地线上会出现较大的电位差,应把地线设计成封闭环路,提高电路的噪声容限。
9)同时具有模拟和数字功能的电路板,模拟地和数字地通常是分离的,只在电源处连接避免相互干扰。不要把数字电源与模拟电源重叠放置,否则就会产生耦合电容,破坏分离度。
10)电源线尽可能靠近地线以减小供电环路面积,差模辐射小,有助于减小电路交扰。不同电源的供电环路不要相互重叠。
二、规则的检查
布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查如下几个方面。
1)线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔、元件焊盘与贯通孔、贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。
2)电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗),在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。
3)对于关健的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短,加保护线,输入线及输出线被明显地分开。
4)模拟电路和数字电路部分是否有各自独立的地线。
5)后加在PCB中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。
6)对一些理想的线形进行修改。
7)在PCB上是否加有工艺线,阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上等。
8)多层板中的电源地层的外框是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。
9)IC去偶电容的布局是否尽量靠近IC的电源管脚,电源和地之间形成的回路是否最短。
10)在印制版上是否增加必要的去藕电容,滤除电源上的干扰信号,使电源信号稳定。
pcb布线规则,布板需要注意的点很多,但是基本上注意到了下面的这此规则,LAYOUTPCB应该会比较好,不管是高速还是低频电路,都基本如此。
1.一般规则
1.1PCB板上预划分数字、模拟、DAA信号布线区域。
1.2数字、模拟元器件及相应走线尽量分开并放置於各自的布线区域内。
1.3高速数字信号走线尽量短。
1.4敏感模拟信号走线尽量短。
1.5合理分配电源和地。
1.6DGND、AGND、实地分开。
1.7电源及临界信号走线使用宽线。
1.8数字电路放置於并行总线/串行DTE接口附近,DAA电路放置於电话线接口附近。
2.元器件放置
2.1在系统电路原理图中:
a)划分数字、模拟、DAA电路及其相关电路;
b)在各个电路中划分数字、模拟、混合数字/模拟元器件;
c)注意各IC芯片电源和信号引脚的定位。
2.2初步划分数字、模拟、DAA电路在PCB板上的布线区域(一般比例2/1/1),数字、模拟元器件及其相应走线尽量远离并限定在各自的布线区域内。
Note:当DAA电路占较大比重时,会有较多控制/状态信号走线穿越其布线区域,可根据当地规则限定做调整,如元器件间距、高压抑制、电流限制等。
2.3初步划分完毕後,从Connector和Jack开始放置元器件:
a)Connector和Jack周围留出插件的位置;
b)元器件周围留出电源和地走线的空间;
c)Socket周围留出相应插件的位置。
2.4首先放置混合型元器件(如Modem器件、A/D、D/A转换芯片等):
a)确定元器件放置方向,尽量使数字信号及模拟信号引脚朝向各自布线区域;
b)将元器件放置在数字和模拟信号布线区域的交界处。
2.5放置所有的模拟器件:
防尘护目镜a)放置模拟电路元器件,包括DAA电路;
b)模拟器件相互靠近且放置在PCB上包含TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信号走线的一面;
c)TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信号走线周围避免放置高噪声元器件;
d)对於串行DTE模块,DTEEIA/TIA-232-E
系列接口信号的接收/驱动器尽量靠近Connector并远离高频时钟信号走线,以减少/避免每条线上增加的噪声抑制器件,如阻流圈和电容等。
募捐箱2.6放置数字元器件及去耦电容:
a)数字元器件集中放置以减少走线长度;
b)在IC的电源/地间放置0.1uF的去耦电容,连接走线尽量短以减小EMI;
飞轮齿圈c)对并行总线模块,元器件紧靠
Connector边缘放置,以符合应用总线接口标准,如ISA总线走线长度限定在2.5in;
d)对串行DTE模块,接口电路靠近Connector;
e)晶振电路尽量靠近其驱动器件。
2.7各区域的地线,通常用0Ohm电阻或bead在一点或多点相连。
3.信号走线
3.1Modem信号走线中,易产生噪声的信号线和易受干扰的信号线尽量远离,如无法避免时要用中性信号线隔离。
Modem易产生噪声的信号引脚、中性信号引脚、易受干扰的信号引脚如下表所示:
3.2数字信号走线尽量放置在数字信号布线区域内;
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模拟信号走线尽量放置在模拟信号布线区域内;
(可预先放置隔离走线加以限定,以防走线布出布线区域)大鼠灌胃
数字信号走线和模拟信号走线垂直以减小交叉耦合。
3.3使用隔离走线(通常为地)将模拟信号走线限定在模拟信号布线区域。
a)模拟区隔离地走线环绕模拟信号布线区域布在PCB板两面,线宽50-100mil;
b)数字区隔离地走线环绕数字信号布线区域布在PCB板两面,线宽50-100mil,其中一面PCB板边应布200mil宽度。
3.4并行总线接口信号走线线宽>10mil(一般为12-15mil),如/HCS、/HRD、/HWT、/RESET。
3.5模拟信号走线线宽>10mil(一般为12-15mil),如MICM、MICV、SPKV、VC、VREF、TXA1、TXA2、RXA、TELIN、TELOUT。
3.6所有其它信号走线尽量宽,线宽>5mil(一般为10mil),元器件间走线尽量短(放置器件时应预先考虑)。
3.7旁路电容到相应IC的走线线宽>25mil,并尽量避免使用过孔。
3.8通过不同区域的信号线(如典型的低速控制/状态信号)应在一点(首选)或两点通过隔离地线。如果走线只位於一面,隔离地线可走到PCB的另一面以跳过信号走线而保持连续。
3.9高频信号走线避免使用90度角弯转,应使用平滑圆弧或45度角。
3.10高频信号走线应减少使用过孔连接。
3.11所有信号走线远离晶振电路。
3.12对高频信号走线应采用单一连续走线,避免出现从一点延伸出几段走线的情况。
3.13DAA电路中,穿孔周围(所有层面)留出至少60mil的空间。
3.14清除地线环路,以防意外电流回馈影响电源。
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4.电源
4.1确定电源连接关系。
4.2数字信号布线区域中,用10uF电解电容或钽电容与0.1uF瓷片电容并联後接在电源/地之间.在PCB板电源入口端和最远端各放置一处,以防电源尖峰脉冲引发的噪声干扰。
4.3对双面板,在用电电路相同层面中,用两边线宽为200mil的电源走线环绕该电路。(另一面须用数字地做相同处理)
4.4一般地,先布电源走线,再布信号走线。
5.地
5.1双面板中,数字和模拟元器件(除DAA)周围及下方未使用之区域用数字地或模拟地区域填充,各层面同类地区域连接在一起,不同层面同类地区域通过多个过孔相连:ModemDGND引脚接至数字地区域,AGND引脚接至模拟地区域;数字地区域和模拟地区域用一条直的空隙隔开。
5.2四层板中,使用数字和模拟地区域覆盖数字和模拟元器件(除DAA);ModemDGND引脚接至数字地区域,AGND引脚接至模拟地区域;数字地区域和模拟地区域用一条直的空隙隔开。
5.3如设计中须EMI过滤器,应在接口插座端预留一定空间,绝大多数EMI器件(Bead/电容)均可放置在该区域;未使用之区域用地区域填充,如有屏蔽外壳也须与之相连。
5.4每个功能模块电源应分开。功能模块可分为:并行总线接口、显示、数字电路(SRAM、EPROM、Modem)和DAA等,每个功能模块的电源/地只能在电源/地的源点相连。
5.5对串行DTE模块,使用去耦电容减少电源耦合,对电话线也可做相同处理。
5.6地线通过一点相连,如可能,使用Bead;如抑制EMI需要,允许地线在其它地方相连。
5.7所有地线走线尽量宽,25-50mil。
5.8所有IC电源/地间的电容走线尽量短,并不要使用过孔。
6.晶振电路
6.1所有连到晶振输入/输出端(如XTLI、XTLO)的走线尽量短,以减少噪声干扰及分布电容对Crystal的影响。XTLO走线尽量短,且弯转角度不小於45度。(因XTLO连接至上升时间快,大电流之驱动器)
6.2双面板中没有地线层,晶振电容地线应使用尽量宽的短线连接至器件上离晶振最近的DGND引脚,且尽量减少过孔。
6.3如可能,晶振外壳接地。
6.4在XTLO引脚与晶振/电容节点处接一个100Ohm电阻。

本文发布于:2024-09-25 08:19:46,感谢您对本站的认可!

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