初學(xué)者的PCB设计原则

2021-03-29

确定PCB设计是在现场可(kě)靠运行还是惨遭失败（浪费时间和金钱）的关键在于您的PCB设计是否符合PCB设计原则。 

PCB设计不仅涉及在组件之间路由走線(xiàn)并通过DRC检查。这是关于确保PCB能(néng)够承受EMI并防止其成為(wèi)電(diàn)磁干扰源。当您遵循PCB设计原则和最佳实践时，还可(kě)以确保PCB的热可(kě)靠性，可(kě)制造性和延長(cháng)的使用(yòng)寿命。这些设计原则应作為(wèi)创建高质量，可(kě)靠PCB的指南。 

最重要的PCB设计原则 

利用(yòng)PCB设计原理(lǐ)最大化功能(néng)，可(kě)靠性和耐用(yòng)性。

这是在PCB上工作时应牢记的一些最重要的设计原则。

地面分(fēn)离

在进行混合信号设计时，至关重要的是要使模拟和数字接地层分(fēn)开。模拟组件应在专用(yòng)接地层的上方分(fēn)组在一起。它们的数字副本也是如此。两个接地层只能(néng)连接在一个点上，以防止接地环路。

降低EMI

每个PCB都可(kě)能(néng)遭受EMI或成為(wèi)干扰源。作為(wèi)设计师，在PCB布局上工作时需要谨慎。一些最佳实践包括：

高频走線(xiàn)和低频走線(xiàn)或模拟走線(xiàn)之间的距离增加。

最小(xiǎo)化高速信号的返回路径，并确保它们不跨越分(fēn)离平面。较小(xiǎo)的電(diàn)流环路会降低EMI辐射的强度。

高速差分(fēn)信号应彼此并排且長(cháng)度相等，否则会否定差分(fēn)对的噪声抑制特性。  

避免在高速走線(xiàn)上使用(yòng)过孔，因為(wèi)过孔可(kě)能(néng)会导致EMI辐射。

PDN稳定性

PCB上的電(diàn)路仅与其電(diàn)源传输网络一样好。这意味着您需要确保電(diàn)压调节器模块能(néng)够提供负载所需的最大電(diàn)流。 

除此之外，電(diàn)源電(diàn)压必须稳定并且不受噪声组件的電(diàn)干扰。在调节器的输出端包括一个低通滤波器，以帮助抑制高频噪声，并在微控制器等组件附近增加一个旁路電(diàn)容器，以防止不必要的干扰。

热管理(lǐ)

随着组件和PCB的尺寸越来越小(xiǎo)，热管理(lǐ)成為(wèi)需要设计师关注的领域。散热孔，散热器的使用(yòng)以及对温度敏感的组件的放置对于确保热可(kě)靠性至关重要。 

设计可(kě)制造性

如果要避免在组装阶段出现问题，则需要确保PCB是為(wèi)可(kě)制造性而设计的。确保组件焊盘的尺寸正确无误，并且在表面安装设计中使用(yòng)了基准标记和工具条。 

将PCB设计原则付诸实践

好的PCB设计软件可(kě)以更轻松地遵守PCB设计原则。

您将全力以赴地尝试将上述原则付诸实践。确保您的PCB设计遵守所有(yǒu)这些PCB设计原则和准则将是一项挑战。还需要在正确性和执行力之间取得平衡，因為(wèi)公司面临着缩短上市时间的压力。