Protel 99 SE高頻PCB設(shè)計的研究

根據(jù)不同工作電流的大小,盡量加大電源線的寬度。高頻PCB應(yīng)盡量采用大面積地線并布局在PCB的邊緣,可以減少外界信號對電路的干擾;同時,可以使PCB的接地線與殼體很好地接觸,使PCB的接地電壓更加接近于大地電壓。應(yīng)根據(jù)具體情況選擇接地方式,與低頻電路有所不同,高頻電路的接地線應(yīng)該采用就近接地或多點接地的方式,接地線短而粗,以盡量減少地阻抗,其允許電流要求能夠達到3倍于工作電流的標準。揚聲器的接地線應(yīng)接在PCB功放輸出級的接地點,切勿任意接地。

在布線過程中還應(yīng)該及時地將一些合理的布線鎖定,以免多次重復(fù)布線。即執(zhí)行EditselectNet命令在預(yù)布線的屬性中選中Locked就可以將其鎖定不再移動。

3焊盤及敷銅的設(shè)計

3.1焊盤與孔徑

在保證布線最小間距不違反設(shè)計的電氣間距的情況下,焊盤的設(shè)計應(yīng)較大,以保證足夠的環(huán)寬。一般焊盤的內(nèi)孔要比元器件的引線直徑稍微大一點,設(shè)計過大,容易在焊接中形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于(d+1.2)mm,其中d為焊盤內(nèi)孔徑,對于一些密度比較大的PCB,焊盤的最小值可以取(d+1.0)mm。焊盤的形狀通常設(shè)置為圓形,但是對于DIP封裝的集成電路的焊盤最好采用跑道形,這樣可以在有限的空間內(nèi)增大焊盤的面積,有利于集成電路的焊接。布線與焊盤的連接應(yīng)平滑過渡,即當布線進入圓焊盤的寬度較圓焊盤的直徑小時,應(yīng)采用補淚滴設(shè)計。

需要注意的是,焊盤內(nèi)孔徑d的大小是不同的,應(yīng)當根據(jù)實際元器件引線直徑的大小加以考慮,如元件孔、安裝孔和槽孔等。而焊盤的孔距也要根據(jù)實際元器件的安裝方式進行考慮,如電阻、二極管、管狀電容器等元件有“立式”、“臥式”兩種安裝方式,這兩種方式的孔距是不同的。此外,焊盤孔距的設(shè)計還要考慮元器件之間的最小間隙要求,特別是特殊元器件之間的間隙需要由焊盤間的孔距來保證。

在高頻PCB中,還要盡量減少過孔的數(shù)量,這樣既可減少分布電容,又能增加PCB的機械強度。總之,在高頻PCB的設(shè)計中,焊盤及其形狀、孔徑與孔距的設(shè)計既要考慮其特殊性,又要滿足生產(chǎn)工藝的要求。采用規(guī)范化的設(shè)計,既可降低產(chǎn)品成本,又可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率。

3.2敷銅

敷銅的主要目的是提高電路的抗干擾能力,同時對于PCB散熱和PCB的強度有很大好處,敷銅接地又能起到屏蔽的作用。但是不能使用大面積條狀銅箔,因為在PCB的使用中時間太長時會產(chǎn)生較大熱量,此時條狀銅箔容易發(fā)生膨脹和脫落現(xiàn)象,因此,在敷銅時最好采用柵格狀銅箔,并將此柵格與電路的接地網(wǎng)絡(luò)連通,這樣?xùn)鸥駥休^好的屏蔽效果,柵格網(wǎng)的尺寸由所要重點屏蔽的干擾頻率而定。

在完成布線、焊盤和過孔的設(shè)計后,應(yīng)執(zhí)行DRC(設(shè)計規(guī)則檢查)。在檢查結(jié)果中詳細列出了所設(shè)計的圖與所定義的規(guī)則之間的差異,可查出不符合要求的網(wǎng)絡(luò)。但是,首先應(yīng)在布線前對DRC進行參數(shù)設(shè)定才可運行DRC,即執(zhí)行ToolsDesignRuleCheck命令。

4結(jié)束語

高頻電路PCB的設(shè)計是一個復(fù)雜的過程,涉及的因素很多,都可能直接關(guān)系到高頻電路的工作性能。因此,設(shè)計者需要在實際的工作中不斷研究和探索,不斷積累經(jīng)驗,并結(jié)合新的EDA(電子設(shè)計自動化)技術(shù)才能設(shè)計出性能優(yōu)良的高頻電路PCB。