雙層PCB板設(shè)計(jì)及布線原則
雙層板地線設(shè)計(jì)成柵狀圍框形成,即在印制板一面布較多的平行地線,另一面為抄板垂直地線,然后在它們交叉的地方用金屬化過(guò)孔連接起來(lái)(過(guò)孔電阻要小)。
為考慮到每個(gè)IC芯片近旁應(yīng)設(shè)有地線,往往每隔1~115cm布一根地線,這樣密集的地線使信號(hào)環(huán)路的面積更小,有利于降低輻射。該地網(wǎng)設(shè)計(jì)方法應(yīng)在布信號(hào)線之前,否則實(shí)現(xiàn)比較困難。
信號(hào)線布線原則:
雙層板在元器件合理布局確定后,緊接著先設(shè)計(jì)地網(wǎng)抄板電源線,再布重要線---敏感線、高頻線,后布一般線---低頻線。關(guān)鍵引線最好有獨(dú)立的電源,地線回路,引線且非常短,所以有時(shí)在關(guān)鍵線邊上布一條地線緊靠信號(hào)線,讓它形成最小的工作回路。
四層板頂面、底面的布線原則同雙層板的信號(hào)線,也是先布關(guān)鍵晶體、晶振電路,時(shí)鐘電路,CPU等信號(hào)線,一定要遵守環(huán)流面積盡量小的原則。
印制板IC電路工作時(shí),前面多次提及環(huán)流面積,實(shí)際它的出處在差模輻射的概念。如差模輻射的定義:電路工作電流在信號(hào)環(huán)路中流動(dòng),這個(gè)信號(hào)環(huán)路會(huì)產(chǎn)生電磁輻射,由于這種電流是差模的,因此信號(hào)環(huán)路產(chǎn)生的輻射稱為差模輻射,其輻射場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式:
E1=K1·f2·I·A/γ
式中:E1---差模抄板印制板電路空間γ處的輻射場(chǎng)強(qiáng)由差模輻射公式可見,其輻射場(chǎng)強(qiáng)與工作頻率f2、環(huán)流面積A、工作電流I成正比,如當(dāng)工作頻率f確定后,環(huán)流面積的大小是我們?cè)O(shè)計(jì)中可直接控制的關(guān)鍵因素,同時(shí)環(huán)流工作速度、電流只要滿足可靠性,并非越大越好,信號(hào)上跳沿下跳沿越窄,它的諧波分量就越大,越寬,電磁輻射就越高,功率越大其電流必然就大(上述已指出過(guò)),這是我們不期望的。
下面給出幾種邏輯電路能滿足輻射B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)允許的環(huán)流面積參考值??梢钥闯?,電路開關(guān)速度越快,則允許的面積越小。
關(guān)鍵的聯(lián)線,如有可能其周圍均可用地線包圍之。另待PCB抄板布線完畢后,可用地線將所有空隙覆蓋,但必須注意這些覆蓋地線都要與大地層低阻抗的聯(lián)體短接,這樣能取得良好的效果(注意:有空隙要求的應(yīng)滿足條件,如爬電距離等)。