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skyadmin 50 2023-01-08

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PCB设计要点是什么?

一、地线的设计要点

在电气设备中绝大多数的干扰问题都可以通过正确的屏蔽以及合理的接地来解决,所以我们一定要对接地设计工作予以足够的重视。接地系统由模拟地、数字地、机壳地以及系统地等四大部分组成,其中数字地也称作逻辑地,机壳地也称作屏蔽地。下面我们介绍一下在接地设计中需要注意的几个方面:

1、合理选择接地方式

通常有多点接地以及单点接地两种接地方式,所以我们要进行合理选择。在设备的工作频率超过10MHz的情况下,由于地线抗阻的过大会给设备的正常运行带来不良的影响,所以我们应该尽量选择多点接地来达到降低地线阻抗的目的。同理,当电路的工作频率达不到1MHz的情况下,我们就要采取一点接地的方式来避免形成的环流影响到干扰。所以,在1~10MHz的工作频率内的电路在波长是其地线长度的20倍以内时可采用多点接地,否则需要采用单点接地的方法。

2、分离模拟电路与数字电路

由于电路板非常复杂,上面既有线性电路还有告诉逻辑电路,所以我们就应该将他们分离开来,避免两者的混淆,并且通过分别进行与电源端接地的方式来避免出现混接,与此同时也要讲线性电路的接地面积尽量扩大。

3、选择较粗的接地线

在选择较细的接地线的情况下,会导致电流的变化带动接地电位的变化,最后导致电子设备无法稳定运行,大大降低了它的抗噪性能。所以我们要选择较粗的接地线,通过增大它的允许电流来达到稳定设备信号的目的,在条件允许的情况下,选择宽度在3mm以上的接电线。

二、电磁兼容性的设计要点

由于电子设备的工作环境复杂多变,我们就要求其有更好的电磁环境适应能力,并且还要减少对其他电子设备的电磁干扰这就需要对电磁兼容性方面进行相应的设计,所以电子设备的电磁兼容性设计也是我们工作的重点之一。

1、选择正确的布线方式

通过采用平行走线的方法可以大幅度降低导线的电感,但是会导致导线之间分布电容以及互感的不断增大,所以在条件允许的情况下,我们可以在布线时采用井字形的结构,具体的布线方法就是在印制板的两个面采取不同的布线方式,一面是纵向、一面为横线,使用金属化孔在交叉孔处连接。由于印制板导线之间还有串扰作用,所以我们在不显得时候应该控制出现长距离平行走线的情况。

2、选择正确宽度的导线由于经常出现冲击干扰的情况,所以我们在印制导线的时候要控制瞬变电流,主要的方法就是控制印制导线时电感量的产生。而电感量的多少与导线的宽度成反比,与倒显得长度成正比,所以我们应该尽量去选择一些既粗又短的导线,这对抑制干扰非常有效。由于总线驱动器、行驱动器以及时钟引线的信号经常出现非常大的顺便电流,所以在上述选线时,应该选择短的导线。对于那些集成电路,我们应该将导线的宽度控制在1~0.2mm之间,对于分立组件电路,将宽度控制在1.5mm左右。

三、电路板上器件与尺寸的设计要点

印制电路板大小要适中,过大时印制线条长,阻抗增加,不仅抗噪声能力下降,成本也高;过小,则散热不好,同时易受临近线条干扰。 在器件布置方面与其它逻辑电路一样,应把相互有关的器件尽量放得靠近些,这样可以获得较好的抗噪声效果。时钟发生器、晶振和CPU的时钟输入端都易产生噪声,要相互靠近些。易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路等应尽量远离逻辑电路,如有可能,应另做电路板,这一点十分重要。

四、散热设计要点

从有利于散热的角度出发,印制版最好是直立安装,板与板之间的距离一般不应小于2cm,而且器件在印制版上的排列方式应遵循一定的规则:

对于采用自由对流空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按纵长方式排列;对于采用强制空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按横长方式排。

同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等w ww.pcbwork.net)放在冷却气流的最上流(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游。在水平方向上,大功率器件尽量靠近印制板边沿布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印制板上方布置,以便减少这些器件工作时对其它器件温度的影响。

对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器件的正上方,多个器件最好是在水平面上交错布局。

设备内印制板的散热主要依靠空气流动,所以在设计时要研究空气流动路径,合理配置器件或印制电路板。空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动,所以在印制电路板上配置器件时,要避免在某个区域留有较大的空域。

什么是PCB 设计?它主要做什么啊?

在高速设计中,可控阻抗板和线路的特性阻抗是最重要和最普遍的问题之一。首先了解一下传输线的定义:传输线由两个具有一定长度的导体组成,一个导体用来发送信号,另一个用来接收信号(切记“回路”取代“地”的概念)。在一个多层板中,每一条线路都是传输线的组成部分,邻近的参考平面可作为第二条线路或回路。一条线路成为“性能良好”传输线的关键是使它的特性阻抗在整个线路中保持恒定。

线路板成为“可控阻抗板”的关键是使所有线路的特性阻抗满足一个规定值,通常在25欧姆和70欧姆之间。在多层线路板中,传输线性能良好的关键是使它的特性阻抗在整条线路中保持恒定。

但是,究竟什么是特性阻抗?理解特性阻抗最简单的方法是看信号在传输中碰到了什么。当沿着一条具有同样横截面传输线移动时,这类似图1所示的微波传输。假定把1伏特的电压阶梯波加到这条传输线中,如把1伏特的电池连接到传输线的前端(它位于发送线路和回路之间),一旦连接,这个电压波信号沿着该线以光速传播,它的速度通常约为6英寸/纳秒。当然,这个信号确实是发送线路和回路之间的电压差,它可以从发送线路的任何一点和回路的相临点来衡量。图2是该电压信号的传输示意图。

Zen的方法是先“产生信号”,然后沿着这条传输线以6英寸/纳秒的速度传播。第一个0.01纳秒前进了0.06英寸,这时发送线路有多余的正电荷,而回路有多余的负电荷,正是这两种电荷差维持着这两个导体之间的1伏电压差,而这两个导体又组成了一个电容器。

在下一个0.01纳秒中,又要将一段0.06英寸传输线的电压从0调整到1伏特,这必须加一些正电荷到发送线路,而加一些负电荷到接收线路。每移动0.06英寸,必须把更多的正电荷加到发送线路,而把更多的负电荷加到回路。每隔0.01纳秒,必须对传输线路的另外一段进行充电,然后信号开始沿着这一段传播。电荷来自传输线前端的电池,当沿着这条线移动时,就给传输线的连续部分充电,因而在发送线路和回路之间形成了1伏特的电压差。每前进0.01纳秒,就从电池中获得一些电荷(±Q),恒定的时间间隔(±t)内从电池中流出的恒定电量(±Q)就是一种恒定电流。流入回路的负电流实际上与流出的正电流相等,而且正好在信号波的前端,交流电流通过上、下线路组成的电容,结束整个循环过程。

PCB(Printed Circuit Board)印刷电路板的缩写

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最近接触了一款在线的国产免费的PCB设计工具,立创EDA,主要做的对象是中小型企业,学生和电子爱好者,目前PCB支持焊盘数量已经超过5000,用的人也越来越多了,希望国产的软件越来越好吧。下面给你简单介绍一下立创EDA的功能吧,希望能对你有所帮助。

1、元件库,

元件库内的元件分为系统库和用户分享的库文件,库数量已经超过了50W+,基本的一些最新的元件库也可以找到,设计时直接调取,不用画库,十分方便。

2、原理图设计

一键无缝转PCB,设计界面简洁。

3、PCB设计

自动布线,3D预览,设计规则检测等等,这些功能全都有。

4、协同设计创建团队,一起设计项目。

还有很多功能,喜欢的朋友可以自己去体验一下,因为是在线软件,也不用安装即可试用。

目前主流的就 三大pcb设计软件,目前不主流的就不提了。 1、altium designer 下简称ad 。可以说是 protel 的升级版。 2、pads 3、cadence allegro protel99 就不要提了。那已经是古董了。没法画复杂的板子。 除了这3个软件以外,还有很多软件,如cadstar ,cr5000,pcad,mentor ee,mentor wg,mentor en ,pads专业版 等大把软件,而且这些软件有的功能也非常强悍,比上面说的3大软件功能强大的都有。但是市场占有率不高,这里就不说了。目前市场占有率不高,目前你学他意义不大,对一个初学者,学了估计也难找工作。没什么公司用。 所以我们主要讨论一下这3大软件。 1、ad软件分析 ad(包括protel99) 这个软件的市场定位是一些简单的板子,比如单片机类,简单的工业类,一些相对简单的板子,用这个软件比较多。相对是偏低端产品设计。大部分都是简单的板子。大部分用这个软件的公司产品都是相对偏简单的。一般都是 2层 4层为主。在中国市场上,内地城市使用的比较多,发达城市比较少用。基本上可以说在发达城市,这个使用这个软件,找工作都不好找。但是这个软件,在内地城市使用的占有率很高。这个软件在内地城市为什么这么高,我个人认为主要是因为这个软件在学校里面的推广做得比较好,因为每个读电子或者机电相关专业的学生在学校里面就有教这个,或者有要求去学这个。所以目前还在用这个软件的工程师,我可以肯定的是超过 80%是因为在学校里面用的,出社会后就继续用了。所以可以说这个软件如果没有中国大学生这一部分的市场,这个软件应该在中国市场上估计就非常少见了。 2、pads软件分析 pads的前身是 power pcb ,这个软件界面菜单很少,上手不难。我估计也是这一点能得到了市场的认可。特别是消费类电子产品市场占有率非常高,早期都可以说在消费类产品里面差不多是垄断的地位,比如从早期的 vcd,dvd,mp3 ,mp4,u盘,液晶电视,到现在的平板电脑,行车记录仪,车载电子产品,导航仪,数字机顶盒,安卓智能电视盒、手机等都是绝对的市场占有率。特别是手机pcb设计,pads软件几乎占了垄断的优势。 在整个消费类电子产品里面,几乎pads都占了大头。特别是前几年的市场占有率更是绝对的高。这几年因为allegro 这个软件慢慢的起来了。pads占有率感觉有所下降的趋势。 但是目前在沿海发达城市里面,pads还是占主流市场,特别是深圳大部分公司还是用pads ,其次是allegro 。pads找工作在深圳很容易。 3、allegro软件分析 cadence allegro 这个软件的优势是功能强大,缺点是不好学,不容易上手。所以这个软件 在10年前或者说7 8年前,市场占有率都还比较低,一般只有大公司用,特别是做电脑主板的公司用,因为这个软件功能强大,画大型板子有优势。如电脑主板,大型工控板,服务器主板,等大型板子,他的效率和优势非常明显。所以他的市场目前主要还是在电脑主板,大型工控板,服务器主板,等这些大型板子上,以及现在一些平板电脑,手机板也会有少量公司用。和大公司在用。长远角度来讲allegro市场前景比较大。 学习软件结论:想要画简单的板子,就学ad 。想要画消费类电子产品就学pads 。想要画大型板子就学allegro 。 如果学pads 和allegro 以后你基本上也都是在沿海等发达城市工作,内地城市没这么好找工作。 如果学ad ,主要就是内地工作,沿海城市用的不多。。。 当然这个是相对比例而已,就好比深圳用pads非常多,但是也还是有公司用ad ,只是说非常少而已。 另外比如你想要学ad 就不要想着去画消费类产品,比如你学ad去画 行车记录仪,有p用了,用ad软件想去找个画行车记录仪的工作,根本就找不到,根本就没有做行车记录仪的公司用ad这个软件画板,谁要你。做平板电脑,做液晶电视,做手机,等这些产品也是如此,学ad 想要画这种产品,你非常难找工作或者说根本就找不到这类的工作。这类也许会有人反驳,我现在就是用ad 画平板啊,现在用ad画平板也没错,或者用ad 画手机也没错,但是你去看看整个市场上用的有多少? 但是不管怎么少人用,应该也还是有个别公司再用,用的公司不多,对一个刚学的新手来说,更是难找工作。 工资方面,用不同的软件,画不同的板子,工资差很远的都有。比如现在有一些内地城市画板,3k多的都有。 有一些地方拿 2w多的也有,这个具体还是要看你画什么板来定。 板子差不多的话,个人感觉用allegro 的工资稍微比pads的高一点点,这是我个人根据身边很多朋友的收入来看觉得的。个人看法。 学习主要还是为了工作,所以学习就应该学到合适的东西,比如学ad 也就应该学画一些简单的板子和工业类相对简单的板子就差不多了,再复杂的板子,也少公司用ad 。 学pads ,你想要学画电脑主板,或者大型工控主板,也也没什么p用,学了也找不到工作。基本没有公司用pads画电脑主板。 学allegro 你想要画液晶电视或者行车记录仪,那也没什么p用,用allegro 想找个画液晶电视,行车记录仪的工作也是找不到,根本没公司用。。 下面我们来讨论一下目前就业问题,和定位。 就业,这是每一个想要进入这个行业都关注的问题,也就是说我学这个pcb设计软件后。能不能找到工作,如果不能找到工作那就是白学了。这些软件目前在中国城市分工,感觉还是有区域划分,比如大部分内地城市都是ad (protel)占有率比较高, 1、如果你想要在内地城市工作,画一些简单的 2层,4层板,那我建议你学ad 软件,内地城市用这个软件找工作比较容易,但是由于用这个软件的公司板子一般都是比较简单的,所以工资一般不高。 2、如果你想要在沿海城市,特别是想要在深圳工作,想要画这种消费类产品的话,建议学pads ,这个软件容易上手,而且深圳找工作非常容易。用的公司很多。 3、如果你想画大型产品板子,建议学allegro 。这软件目前市场占有率挺高,特别是在大型板子里面占有绝对的优势。 学习pcb设计,大部分人都是为了工作,学完后,能找到一份好工作,这是每个人的期望。所以想要学哪个设计软件,要自己定位好,因为这个有好几个影响的因素,比如你以后想在哪个城市工作, 主要想设计什么产品。 上面在是我个人对这几个软件的见解。 怎么才能知道我所在的城市用哪个pcb设计软件? 老吴给你一个建议,去调查一下就知道了。调查不难。 方法是:你到一些招聘网站上,看你所在的城市,大部分招这方面职位的,都要求用哪个软件。这样你就知道你在的城市用哪个软件比较多了。 有一些公司招聘信息会这么写,要求精通pads9.5 ,熟练allegro ,protel 等设计软件。 看到这种信息其实马上就能知道这个公司主要用哪个设计软件,按照人的心理学来讲,一般都是写在第一个的就是常用的。 或者要求精通的那个就是他们主要使用的。所以你找100个招聘信息下来,统计一下。就能知道你所在的城市 主要用哪个软件了。这个软件占的份额大概有多少也就知道了。 也许这不是绝对准确,但是也是非常接近市场数据。。 软件只是一个工具,其实用哪个软件都无所谓,如果你自己是老板,或者公司用什么软件你可以说了算的,那你学哪个软件问题都不大。但是如果你是为了找工作方便的。那还是要看哪个软件用的公司多。才好找工作。 以上只是老吴个人见解,上面分析的都是使用率都是大概率的,就好比这个富人区,也一样有穷人,这个贫困县也一样有富豪。只是说这个概率多少而已。 如果你有不同的看法,希望大家都发表出来,这样可以给准备进入这个行业的新人做一个参考。免得走一些冤枉路。

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