PCB布局的準則和操作技巧
摘要： PCB布局的準則操作技巧& 濾波電容、去耦電容、旁路電容作用& 在一個大的電容上還并聯(lián)一個小電容的原因。
PCB布局的準則操作技巧& 濾波電容、去耦電容、旁路電容作用& 在一個大的電容上還并聯(lián)一個小電容的原因。
總結(jié)幾個常用的操作技巧：
盡量將去耦電容和濾波電容等放置在對應(yīng)元件的周圍。去耦電容和濾波電容的布置是改善電路板的電源質(zhì)量，提高抗干擾能力的一項重要舉措。實際上，印制電路板的走線、引腳連線和接線等都有可能帶來較大的電感效應(yīng)，電感的存在會在電源線上引起紋波和毛刺，而在電源和地之間放置一個0.1uF的去耦電容可以有效濾除高頻紋波，如果電路板上使用的是貼片電容，可以使貼片電容緊靠著元件的電源引腳。對于一些電源轉(zhuǎn)換芯片，或者是電源輸入端，最好還布置一個10uF或者更大的電容，以進一步改善電源的質(zhì)量。
制作元件庫時一定把第一腳標上記號。
元件尺寸拿不準就1:1打印出來，拿實件直接比對。
導(dǎo)入用原理圖生成的網(wǎng)絡(luò)表，在PCB上顯示的飛線可極大地幫助布局和走線。
元件布局時不要用X,Y鍵來翻轉(zhuǎn)元件，否則無法焊接。
兩層板走線的一種方法是：一面只走橫線，一面只走縱線。
焊盤附近不要有不相關(guān)的過孔。
設(shè)計規(guī)則中主要設(shè)定線寬Width和間距Clearance。
快捷鍵：
E-S-C(Ctrl+H) 高亮一條物理連接
P-T 交互式布線
* 在層之間切換，在布線時可自動添加一個過孔
Tab 打開鼠標上粘著的元件、過孔或者線的屬性
M-D 拖動一條線或者過孔，同時其兩個端點也同時移動
M-M 僅拖動一條線或者過孔
M-E 拖動一個端點
Space 對元件可以90度旋轉(zhuǎn)，對走線可45度旋轉(zhuǎn)。
Ctrl+M 測量尺寸
End 刷新屏幕
PageUp/Down 放大，縮小
Ctrl+鼠標滾輪 較精細地放大，縮小，縮到一定程度，在屏幕上即可看到1:1的大小，可拿實際元件直接比對。
再補充：滄州寰宇電路板加工工藝：線6mil,間距6mil,過孔內(nèi)徑12mil,外徑22mil
濾波電容、去耦電容、旁路電容作用
濾波電容用在電源整流電路中，用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。
去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方，用來消除自激，使放大器穩(wěn)定工作。
1.關(guān)于去耦電容蓄能作用的理解
1)去耦電容主要是去除高頻如RF信號的干擾，干擾的進入方式是通過電磁輻射。
而實際上，芯片附近的電容還有蓄能的作用，這是第二位的。
你可以把總電源看作密云水庫，我們大樓內(nèi)的家家戶戶都需要供水，
這時候，水不是直接來自于水庫，那樣距離太遠了，
等水過來，我們已經(jīng)渴的不行了。
實際水是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實是一個buffer的作用。
如果微觀來看，高頻器件在工作的時候，其電流是不連續(xù)的，而且頻率很高，
而器件VCC到總電源有一段距離，即便距離不長，在頻率很高的情況下，
阻抗Z=i*wL R，線路的電感影響也會非常大，
會導(dǎo)致器件在需要電流的時候，不能被及時供給。
而去耦電容可以彌補此不足。
這也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之一
(在vcc引腳上通常并聯(lián)一個去藕電容，這樣交流分量就從這個電容接地。)
2)有源器件在開關(guān)時產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供
一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關(guān)噪聲在板上的傳播和將噪聲引導(dǎo)到地
2.旁路電容和去耦電容的區(qū)別
去耦：去除在器件切換時從高頻器件進入到配電網(wǎng)絡(luò)中的RF能量。去耦電容還可以為器件 供局部化的DC電壓源，它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。
旁路：從元件或電纜中轉(zhuǎn)移出不想要的共模RF能量。這主要是通過產(chǎn)生AC旁路消除無意的能量進入敏感的部分，另外還可以提供基帶濾波功能(帶寬受限)。
我們經(jīng)常可以看到，在電源和地之間連接著去耦電容，它有三個方面的作用：一是作為本集成電路的蓄能電容;二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，切斷其通過供電回路進行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲對電路構(gòu)成干擾。
在電子電路中，去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用，電容所處的位置不同，稱呼就不一樣了。對于同一個電路來說，旁路(bypass)電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象，把前級攜帶的高頻雜波濾除，而去耦(decoupling)電容也稱退耦電容，是把輸出信號的干擾作為濾除對象。
在一個大的電容上還并聯(lián)一個小電容的原因
大電容由于容量大，所以體積一般也比較大，且通常使用多層卷繞的方式制作，這就導(dǎo)致了大電容的分布電感比較大(也叫等效串聯(lián)電感，英文簡稱ESL)。大家知道，電感對高頻信號的阻抗是很大的，所以，大電容的高頻性能不好。而一些小容量電容則剛剛相反，由于容量小，因此體積可以做得很小(縮短了引線，就減小了ESL，因為一段導(dǎo)線也可以看成是一個電感的)，而且常使用平板電容的結(jié)構(gòu)，這樣小容量電容就有很小ESL這樣它就具有了很好的高頻性能，但由于容量小的緣故，對低頻信號的阻抗大。所以，如果我們?yōu)榱俗尩皖l、高頻信號都可以很好的通過，就采用一個大電容再并上一個小電容的方式。常使用的小電容為 0.1uF的瓷片電容，當頻率更高時，還可并聯(lián)更小的電容，例如幾pF，幾百pF的。而在數(shù)字電路中，一般要給每個芯片的電源引腳上并聯(lián)一個0.1uF的電容到地(這個電容叫做退耦電容，當然也可以理解為電源濾波電容,越靠近芯片越好)，因為在這些地方的信號主要是高頻信號，使用較小的電容濾波就可以了。