印制電路板中元器件的布局原則和布線原則
印制電路板的元器件布局和布線的正確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),是決定電子作品能否可靠工作的一個(gè)關(guān)鍵因素.本文詳細(xì)介紹了印制電路板的元器件布局和布線原則。
元器件的布局原則
在印制電路板的排版設(shè)計(jì)中,元器件的布局至關(guān)重要,它決定了板面的整齊美觀程度和 印制導(dǎo)線的長短與數(shù)量,對(duì)整機(jī)的可靠性也有一定的影響。布設(shè)元器件時(shí)應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:
1)在通常情況下,所有元器件均應(yīng)布置在印制電路板的一面。對(duì)于單面印制電路板, 元器件只能安裝在沒有印制電路的一面;對(duì)于雙面印制電路板,元器件也應(yīng)安裝在印制電路 板的一面;如果需要絕緣,可在元器件與印制電路板之間墊絕緣薄膜或元器件與印制電路板 之間留有1~2mm的間隙。在條件允許的情況下,盡量使元器件在整個(gè)板面上分布均勻、疏密一致。
PCB地線分割
2)在保證電氣性能的前提下,元器件應(yīng)相互平行或垂直排列,以求整齊、美觀。
3)重而大的元器件,盡量安置在印制電路板上緊靠固定端的位置,并降低重心,以提高機(jī)械強(qiáng)度和耐振動(dòng)、耐沖擊能力,減少印制電路板的負(fù)荷和變形。
4)發(fā)熱元器件應(yīng)優(yōu)先安排在有利于散熱的位置,必要時(shí)可單獨(dú)安裝散熱器,以降低和減少對(duì)鄰近元器件的影響。對(duì)熱敏感的元器件應(yīng)遠(yuǎn)離高溫區(qū)。
5)對(duì)電磁感應(yīng)較靈敏的元器件和電磁輻射較強(qiáng)的元器件在布局時(shí)應(yīng)避免它們之間相互影響。
印制導(dǎo)線的布線原則
元器件布局完成后,就可以根據(jù)電路原理圖安排和繪制各元器件的連接線,即印制導(dǎo)線的布線設(shè)計(jì)。布線對(duì)整機(jī)的電氣性能影響較大,其原則如下:
1)公共地線一般布置在印制電路板的最邊緣,既便于印制電路板安裝在機(jī)架上,也便于與機(jī)架地相連接。電源、濾波等低頻直流導(dǎo)線和元器件靠邊緣布置,高頻元器件及導(dǎo)線布 置在印制電路板的中間,以減少它們對(duì)地線和機(jī)殼的分布電容。
2)印制導(dǎo)線與印制電路板的邊緣應(yīng)留有一定的距離(不小于板厚),這不僅便于安裝導(dǎo)軌和進(jìn)行機(jī)械加工,還提高了絕緣性能。
3)單面印制電路板的某些印制導(dǎo)線有時(shí)要繞著走或平行走,這樣印制導(dǎo)線就比較長, 不僅使引線電感增大,而且印制導(dǎo)線之間的寄生耦合也增大,這對(duì)于低頻電路影響不明顯,但對(duì)高頻電路影響顯著,因此必須保證高頻導(dǎo)線、晶體管各電極的引線、輸入和輸出線短而直,并避免相互平行。若個(gè)別印制導(dǎo)線不能繞著走,此時(shí)為避免導(dǎo)線交叉,可用跨線,如圖2-14所示。對(duì)于高頻電路應(yīng)避免用外接導(dǎo)線跨接,若交叉導(dǎo)線較多,最好用雙面印 制電路板,將導(dǎo)線印制在板的兩面,這樣可使導(dǎo)線短而直。用雙面板時(shí),兩面印制導(dǎo)線應(yīng)避免互相平行,以減少導(dǎo)線之間的寄生耦合。
導(dǎo)線交叉時(shí)的處理方法
4)處理好電源線與接地導(dǎo)線,有效地抑制公共阻抗帶來的干擾,可達(dá)到事半功倍的效果。
5)印制導(dǎo)線布設(shè)要整齊美觀、有條理、布線與元器件布局應(yīng)協(xié)調(diào)。在電氣性能允許的前提下,布線宜同向平行,且在印制導(dǎo)線轉(zhuǎn)彎處宜用45度角,避免使用銳角和直角。