電源、 地線的布置考慮不周到而引起干擾,使產品的性能下降,嚴重時會降低產品的成功率。要把電源線和地線處理好,將電源線和地線所產生的噪音干擾降到最低限度,以保證產品的質量。
一、電源線和地線的布線規則
1)芯片的電源引腳和地線引腳之間應進行去耦。去耦電容采用0.01uF的片式電容,應貼近芯片安裝,使去耦電容的回路面積盡可能減小。。
2)盡量加寬電源線、地線寬度,最好是地線比電源線寬。它們的關系是:地線>電源線>信號線,通常信號線寬為:0.2~0.3mm,最經細寬度可達0.05~0.07mm,電源線為1.2~2.5 mm。
3)對于兩層板來說,最好這樣規劃:表層走多條電源信號,另一層走多條地信號,讓電源和地信號像“井”字形排列,基本上不走環線。
4)數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路,即構成一個地網來使用,模擬電路的地不能這樣使用。
5)用大面積銅層作地線,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用,或是做成多層板,電源和地線各占用一層。
6)一般都是就近接地,但要區分模擬和數字地:模擬器件就接模擬地,數字器件就接數字地;大信號地和小信號地也分開來。
7)同時具有模擬和數字功能的電路板,模擬地和數字地通常是分離的,只在電源處連接避免相互干擾。不要把數字電源與模擬電源重疊放置,否則就會產生耦合電容,破壞分離度。
8)應避免梳狀地線,這種結構使信號回流環路很大,會增加輻射和敏感度,并且芯片之間的公共阻抗也可能造成電路的誤操作。
9)選用貼片式芯片時,盡量選用電源引腳與地引腳靠得較近的芯片,可以進一步減小去耦電容的供電回路面積,有利于實現電磁兼容。板上裝有多個芯片時,地線上會出現較大的電位差,應把地線設計成封閉環路,提高電路的噪聲容限。
10)電源線盡可能靠近地線以減小供電環路面積,差模輻射小,有助于減小電路交擾。不同電源的供電環路不要相互重疊。
二、規則的檢查
布線設計完成后,需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則,同時也需確認所制定的規則是否符合印制板生產工藝的需求,一般檢查如下幾個方面。
1)線與線、線與元件焊盤、線與貫通孔、元件焊盤與貫通孔、貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產要求。
2)電源線和地線的寬度是否合適,電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗),在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。
3)對于關健的信號線是否采取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地分開。
4)對一些理想的線形進行修改。
5)在PCB上是否加有工藝線,阻焊是否符合生產工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標志是否壓在器件焊盤上等。
6)多層板中的電源地層的外框是否縮小,如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。
7)模擬電路和數字電路部分是否有各自獨立的地線。
8)后加在PCB中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路。
9)在印制版上是否增加必要的去藕電容,濾除電源上的干擾信號,使電源信號穩定。
10)IC去偶電容的布局是否盡量靠近IC的電源管腳,電源和地之間形成的回路是否最短。
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