PCB设计中应注意的问题qqp.docx

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1、PCB设设计中应应注意的的问题作者:佚佚名文文章来源源:网络络点击击数: 97更新时时间:220077-3-191布线线方向: 从焊焊接面看看,元件件的排列列方位尽尽可能保保持与原原理图相相一致,布布线方向向最好与与电路图图走线方方向相一一致,因因生产过过程中通通常需要要在焊接接面进行行各种参参数的检检测,故故这样做做便于生生产中的的检查,调调试及检检修(注注:指在在满足电电路性能能及整机机安装与与面板布布局要求求的前提提下)。 2各元元件排列列,分布布要合理理和均匀匀,力求求整齐,美美观,结结构严谨谨的工艺艺要求。 3电阻阻,二极极管的放放置方式式: 分为平放放与竖放放两种: (1)平平放:

2、当当电路元元件数量量不多,而而且电路路板尺寸寸较大的的情况下下,一般般是采用用平放较较好;对对于1/4W以以下的电电阻平放放时,两两个焊盘盘间的距距离一般般取4/10英英寸,11/2WW的电阻阻平放时时,两焊焊盘的间间距一般般取5/10英英寸;二二极管平平放时,11N4000X系系列整流流管,一一般取33/100英寸;1N5540XX系列整整流管,一般取取455/100英寸。 (22)竖放放:当电电路元件件数较多多,而且且电路板板尺寸不不大的情情况下,一一般是采采用竖放放,竖放放时两个个焊盘的的间距一一般取112/10英英寸。 4电位位器:IIC座的的放置原原则 (11)电位位器:在在稳压器器

3、中用来来调节输输出电压压,故设设计电位位器应满满中顺时时针调节节时输出出电压升升高,反反时针调调节器节节时输出出电压降降低;在在可调恒恒流充电电器中电电位器用用来调节节充电电电流折大大小,设设计电位位器时应应满中顺顺时针调调节时,电电流增大大。电位位器安放放位轩应应当满中中整机结结构安装装及面板板布局的的要求,因因此应尽尽可能放放轩在板板的边缘缘,旋转转柄朝外外。 (22)ICC座:设设计印刷刷板图时时,在使使用ICC座的场场合下,一一定要特特别注意意IC座座上定位位槽放置置的方位位是否正正确,并并注意各各个ICC脚位是是否正确确,例如如第1脚脚只能位位于ICC座的右右下角线线或者左左上角,而

4、而且紧靠靠定位槽槽(从焊焊接面看看)。 5进出出接线端端布置 (11)相关关联的两两引线端端不要距距离太大大,一般般为23/110英寸寸左右较较合适。 (22)进出出线端尽尽可能集集中在11至2个个侧面,不不要太过过离散。 6设计计布线图图时要注注意管脚脚排列顺顺序,元元件脚间间距要合合理。 7在保保证电路路性能要要求的前前提下,设设计时应应力求走走线合理理,少用用外接跨跨线,并并按一定定顺充要要求走线线,力求求直观,便便于安装装,高度度和检修修。 8设计计布线图图时走线线尽量少少拐弯,力力求线条条简单明明了。 9布线线条宽窄窄和线条条间距要要适中,电电容器两两焊盘间间距应尽尽可能与与电容引引

5、线脚的的间距相相符。10设设计应按按一定顺顺序方向向进行,例例如可以以由左往往右和由由上而下下的顺序序进行。印制版设设计经验验作者:佚佚名文文章来源源:网络络点击击数: 1500更新新时间:20007-33-199一、板的的布局1、印制制线路板板上的元元器件放放置的通通常顺序序 放置置与结构构有紧密密配合的的固定位位置的元元器件,如如电源插插座、指指示灯、开开关、连连接件之之类,这这些器件件放置好好后用软软件的LLOCKK功能将将其锁定定,使之之以后不不会被误误移动; 放置线线路上的的特殊元元件和大大的元器器件,如如发热元元件、变变压器、IIC等。 2、放置置小器件件 元器器件离板板边缘的的距

6、离:可能的的话所有有的元器器件均放放置在离离板的边边缘3mmm以内内或至少少大于板板厚,这这是由于于在大批批量生产产的流水水线插件件和进行行波峰焊焊时,要要提供给给导轨槽槽使用,同同时也为为了防止止由于外外形加工工引起边边缘部分分的缺损损,如果果印制线线路板上上元器件件过多,不不得已要要超出33mm范范围时,可可以在板板的边缘缘加上33mm的的辅边,辅辅边开VV形槽,在在生产时时用手掰掰断即可可。高高低压之之间的隔隔离:在在许多印印制线路路板上同同时有高高压电路路和低压压电路,高高压电路路部分的的元器件件与低压压部分要要分隔开开放置,隔隔离距离离与要承承受的耐耐压有关关,通常常情况下下在200

7、00kkV时板板上要距距离2mmm,在在此之上上以比例例算还要要加大,例例如若要要承受330000V的耐耐压测试试,则高高低压线线路之间间的距离离应在33.5mmm以上上,许多多情况下下为避免免爬电,还还在印制制线路板板上的高高低压之之间开槽槽。 二、印制制线路板板的走线线印制制导线的的布设应应尽可能能的短,在在高频回回路中更更应如此此;印制制导线的的拐弯应应成圆角角,而直直角或尖尖角在高高频电路路和布线线密度高高的情况况下会影影响电气气性能;当两面面板布线线时,两两面的导导线宜相相互垂直直、斜交交、或弯弯曲走线线,避免免相互平平行,以以减小寄寄生耦合合作作为电路路的输入入及输出出用的印印制导

8、线线应尽量量避免相相邻平行行,以免免发生回回授,在在这些导导线之间间最好加加接地线线。 印印制导线线的宽度度:导线线宽度应应以能满满足电气气性能要要求而又又便于生生产为宜宜,它的的最小值值以承受受的电流流大小而而定,但但最小不不宜小于于0.22mm,在在高密度度、高精精度的印印制线路路中,导导线宽度度和间距距一般可可取0.3mmm;导线线宽度在在大电流流情况下下还要考考虑其温温升,单单面板实实验表明明,当铜铜箔厚度度为500m、导导线宽度度111.5mmm、通通过电流流2A时,温温升很小小,因此此,一般般选用111.5mmm宽度导导线就可可能满足足设计要要求而不不致引起起温升;印制导导线的公公

9、共地线线应尽可可能地粗粗,可能能的话,使使用大于于233mm的的线条,这这点在带带有微处处理器的的电路中中尤为重重要,因因为当地地线过细细时,由由于流过过的电流流的变化化,地电电位变动动,微处处理器定定时信号号的电平平不稳,会会使噪声声容限劣劣化;在在DIPP封装的的IC脚脚间走线线,可应应用100100与122122原则,即即当两脚脚间通过过2根线线时,焊焊盘直径径可设为为50mmil、线线宽与线线距都为为10mmil,当当两脚间间只通过过1根线线时,焊焊盘直径径可设为为64mmil、线线宽与线线距都为为12mmil。 三、印制制导线的的间距相邻邻导线间间距必须须能满足足电气安安全要求求,而

10、且且为了便便于操作作和生产产,间距距也应尽尽量宽些些。最小小间距至至少要能能适合承承受的电电压。这这个电压压一般包包括工作作电压、附附加波动动电压以以及其它它原因引引起的峰峰值电压压。如果果有关技技术条件件允许导导线之间间存在某某种程度度的金属属残粒,则则其间距距就会减减小。因因此设计计者在考考虑电压压时应把把这种因因素考虑虑进去。在在布线密密度较低低时,信信号线的的间距可可适当地地加大,对对高、低低电平悬悬殊的信信号线应应尽可能能地短且且加大间间距。 四、印制制导线的的屏蔽与与接地印制制导线的的公共地地线,应应尽量布布置在印印制线路路板的边边缘部分分。在印印制线路路板上应应尽可能能多地保保留

11、铜箔箔做地线线,这样样得到的的屏蔽效效果,比比一长条条地线要要好,传传输线特特性和屏屏蔽作用用将得到到改善,另另外起到到了减小小分布电电容的作作用。印印制导线线的公共共地线最最好形成成环路或或网状,这这是因为为当在同同一块板板上有许许多集成成电路,特特别是有有耗电多多的元件件时,由由于图形形上的限限制产生生了接地地电位差差,从而而引起噪噪声容限限的降低低,当做做成回路路时,接接地电位位差减小小。另外外,接地地和电源源的图形形尽可能能要与数数据的流流动方向向平行,这这是抑制制噪声能能力增强强的秘诀诀;多层层印制线线路板可可采取其其中若干干层作屏屏蔽层,电电源层、地地线层均均可视为为屏蔽层层,一般

12、般地线层层和电源源层设计计在多层层印制线线路板的的内层,信信号线设设计在内内层和外外层。 五、焊盘盘焊盘盘的直径径和内孔孔尺寸:焊盘的的内孔尺尺寸必须须从元件件引线直直径和公公差尺寸寸以及搪搪锡层厚厚度、孔孔径公差差、孔金金属化电电镀层厚厚度等方方面考虑虑,焊盘盘的内孔孔一般不不小于00.6mmm,因因为小于于0.66mm的的孔开模模冲孔时时不易加加工,通通常情况况下以金金属引脚脚直径值值加上00.2mmm作为为焊盘内内孔直径径,如电电阻的金金属引脚脚直径为为0.55mm时时,其焊焊盘内孔孔直径对对应为00.7mmm,焊焊盘直径径取决于于内孔直直径,如如下表: 孔直径径:0.4 00.5 0.

13、66 0.8 11.0 1.22 1.6 22.0 焊盘盘直径 1.55 1.5 22 2.5 33.0 3.55 4 11当焊焊盘直径径为1.5mmm时,为为了增加加焊盘抗抗剥强度度,可采采用长不不小于11.5mmm,宽宽为1.5mmm和长圆圆形焊盘盘,此种种焊盘在在集成电电路引脚脚焊盘中中最常见见。 22对于于超出上上表范围围的焊盘盘直径可可用下列列公式选选取: 直径小于于0.44mm的的孔:DDd0.553 直径大于于2mmm的孔:Ddd1.522 式中:(DD焊盘盘直径,dd内孔孔直径) 六、有关关焊盘的的其它注注意点焊盘盘内孔边边缘到印印制板边边的距离离要大于于1mmm,这样样可以避

14、避免加工工时导致致焊盘缺缺损。 焊盘的的开口:有些器器件是在在经过波波峰焊后后补焊的的,但由由于经过过波峰焊焊后焊盘盘内孔被被锡封住住,使器器件无法法插下去去,解决决办法是是在印制制板加工工时对该该焊盘开开一小口口,这样样波峰焊焊时内孔孔就不会会被封住住,而且且也不会会影响正正常的焊焊接。 焊盘补补泪滴:当与焊焊盘连接接的走线线较细时时,要将将焊盘与与走线之之间的连连接设计计成水滴滴状,这这样的好好处是焊焊盘不容容易起皮皮,而是是走线与与焊盘不不易断开开。 相邻邻的焊盘盘要避免免成锐角角或大面面积的铜铜箔,成成锐角会会造成波波峰焊困困难,而而且有桥桥接的危危险,大大面积铜铜箔因散散热过快快会导

15、致致不易焊焊接。 七、大面面积敷铜铜印制制线路板板上的大大面积敷敷铜常用用于两种种作用,一一种是散散热,一一种用于于屏蔽来来减小干干扰,初初学者设设计印制制线路板板时常犯犯的一个个错误是是大面积积敷铜上上没有开开窗口,而而由于印印制线路路板板材材的基板板与铜箔箔间的粘粘合剂在在浸焊或或长时间间受热时时,会产产生挥发发性气体体无法排排除,热热量不易易散发,以以致产生生铜箔膨膨胀,脱脱落现象象。因此此在使用用大面积积敷铜时时,应将将其开窗窗口设计计成网状状。 跨跨接线的的使用:在单面面的印制制线路板板设计中中,有些些线路无无法连接接时,常常会用到到跨接线线,在初初学者中中,跨接接线常是是随意的的,

16、有长长有短,这这会给生生产上带带来不便便。放置置跨接线线时,其其种类越越少越好好,通常常情况下下只设66mm,8mmm,10mmm三种种,超出出此范围围的会给给生产上上带来不不便。 八、板材材与板厚厚印制制线路板板一般用用覆箔层层压板制制成,常常用的是是覆铜箔箔层压板板。板材材选用时时要从电电气性能能、可靠靠性、加加工工艺艺要求、经经济指标标等方面面考虑,常常用的覆覆铜箔层层压板有有覆铜箔箔酚醛纸纸质层压压板、覆覆铜箔环环氧纸质质层压板板、覆铜铜箔环氧氧玻璃布布层压板板、覆铜铜箔环氧氧酚醛玻玻璃布层层压板、覆覆铜箔聚聚四氟乙乙烯玻璃璃布层压压板和多多层印制制线路板板用环氧氧玻璃布布等。由由于环

17、氧氧树脂与与铜箔有有极好的的粘合力力,因此此铜箔的的附着强强度和工工作温度度较高,可可以在2260的熔锡锡中浸焊焊而无起起泡。环环氧树脂脂浸渍的的玻璃布布层压板板受潮湿湿的影响响较小。超超高频印印制线路路最优良良的材料料是覆铜铜箔聚四四氟乙烯烯玻璃布布层压板板。在有有阻燃要要求的电电子设备备上,还还要使用用阻燃性性覆铜箔箔层压板板,其原原理是由由绝缘纸纸或玻璃璃布浸渍渍了不燃燃或难燃燃性的树树脂,使使制得的的覆铜箔箔酚醛纸纸质层压压板、覆覆铜箔环环氧纸质质层压板板、覆铜铜箔环氧氧玻璃布布层压板板、覆铜铜箔环氧氧酚醛玻玻璃布层层压板,除除了具有有同类覆覆铜箔层层压板的的相拟性性能外,还还有阻燃燃

18、性。 印印制线路路板的厚厚度应根根据印制制板的功功能及所所装元件件的重量量、印制制板插座座规格、印印制板的的外形尺尺寸和所所承受的的机械负负荷来决决定。多多层印制制板总厚厚度及各各层间厚厚度的分分配应根根据电气气和结构构性能的的需要以以及覆箔箔板的标标准规格格来选取取。常见见的印制制线路板板厚度有有0.55mm、1mmm、1.55mm、2mmm等。印刷电路路板设计计的基本本原则要要求作者:未未知文文章来源源:网络络点击击数: 92更新时时间:220077-3-18印刷刷电路板板的设计计从确确定板的的尺寸大大小开始始,印刷刷电路板板的尺寸寸因受机机箱外壳壳大小限限制,以以能恰好好安放入入外壳内内

19、为宜,其其次,应应考虑印印刷电路路板与外外接元器器件(主主要是电电位器、插插口或另另外印刷刷电路板板)的连连接方式式。印刷刷电路板板与外接接元件一一般是通通过塑料料导线或或金属隔隔离线进进行连接接。但有有时也设设计成插插座形式式。即:在设备备内安装装一个插插入式印印刷电路路板要留留出充当当插口的的接触位位置。对对于安装装在印刷刷电路板板上的较较大的元元件,要要加金属属附件固固定,以以提高耐耐振、耐耐冲击性性能。布线线图设计计的基本本方法 首首先需要要对所选选用元件件器及各各种插座座的规格格、尺寸寸、面积积等有完完全的了了解;对对各部件件的位置置安排作作合理的的、仔细细的考虑虑,主要要是从电电磁

20、场兼兼容性、抗抗干扰的的角度,走走线短,交交叉少,电电源,地地的路径径及去耦耦等方面面考虑。各各部件位位置定出出后,就就是各部部件的连连线,按按照电路路图连接接有关引引脚,完完成的方方法有多多种,印印刷线路路图的设设计有计计算机辅辅助设计计与手工工设计方方法两种种 。 最原始始的是手手工排列列布图。这这比较费费事,往往往要反反复几次次,才能能最后完完成,这这在没有有其它绘绘图设备备时也可可以,这这种手工工排列布布图方法法对刚学学习印刷刷板图设设计者来来说也是是很有帮帮助的。计计算机辅辅助制图图,现在在有多种种绘图软软件,功功能各异异,但总总的说来来,绘制制、修改改较方便便,并且且可以存存盘贮存

21、存和打印印。 接接着,确确定印刷刷电路板板所需的的尺寸,并并按原理理图,将将各个元元器件位位置初步步确定下下来,然然后经过过不断调调整使布布局更加加合理,印印刷电路路板中各各元件之之间的接接线安排排方式如如下: ()印刷刷电路中中不允许许有交叉叉电路,对对于可能能交叉的的线条,可可以用“钻钻”、“绕绕”两种种办法解解决。即即,让某某引线从从别的电电阻、电电容、三三极管脚脚下的空空隙处“钻钻”过去去,或从从可能交交叉的某某条引线线的一端端“绕”过过去,在在特殊情情况下如如何电路路很复杂杂,为简简化设计计也允许许用导线线跨接,解解决交叉叉电路问问题。 ()电阻阻、二极极管、管管状电容容器等元元件有

22、“立立式”,“卧卧式”两两种安装装方式。立立式指的的是元件件体垂直直于电路路板安装装、焊接接,其优优点是节节省空间间,卧式式指的是是元件体体平行并并紧贴于于电路板板安装,焊焊接,其其优点是是元件安安装的机机械强度度较好。这这两种不不同的安安装元件件,印刷刷电路板板上的元元件孔距距是不一一样的。 ()同一一级电路路的接地地点应尽尽量靠近近,并且且本级电电路的电电源滤波波电容也也应接在在该级接接地点上上。特别别是本级级晶体管管基极、发发射极的的接地点点不能离离得太远远,否则则因两个个接地点点间的铜铜箔太长长会引起起干扰与与自激,采采用这样样“一点点接地法法”的电电路,工工作较稳稳定,不不易自激激。

23、 ()总地地线必须须严格按按高频中频低频一一级级地地按弱电电到强电电的顺序序排列原原则,切切不可随随便翻来来复去乱乱接,级级与级间间宁肯可可接线长长点,也也要遵守守这一规规定。特特别是变变频头、再再生头、调调频头的的接地线线安排要要求更为为严格,如如有不当当就会产产生自激激以致无无法工作作。调频频头等高高频电路路常采用用大面积积包围式式地线,以以保证有有良好的的屏蔽效效果。 ()强电电流引线线(公共共地线,功功放电源源引线等等)应尽尽可能宽宽些,以以降低布布线电阻阻及其电电压降,可可减小寄寄生耦合合而产生生的自激激。 ()阻抗抗高的走走线尽量量短,阻阻抗低的的走线可可长一些些,因为为阻抗高高的

24、走线线容易发发笛和吸吸收信号号,引起起电路不不稳定。电电源线、地地线、无无反馈元元件的基基极走线线、发射射极引线线等均属属低阻抗抗走线,射射极跟随随器的基基极走线线、收录录机两个个声道的的地线必必须分开开,各自自成一路路,一直直到功效效末端再再合起来来,如两两路地线线连来连连去,极极易产生生串音,使使分离度度下降。电子线路路CADD分析中中高频电电路的局局限性作者:未未知文文章来源源:网络络点击击数: 65更新时时间:220077-3-18电子子线路CCAD模模拟软件件PSPPICEE具有很很强的功功能,在在电子线线路设计计中具有有广阔的的应用前前景,但但由于它它对中高高频下的的电路复复杂参数

25、数无法准准确地描描述,从从而也就就给高频频电路的的分析带带来较在在的困难难。关关键词:电路模模拟软件件;PSSPICCE;频频率电路路;固有有频率探索片式式电感的的高频应应用引言随着着电子信信息产业业的迅猛猛发展,片式电电感作为为新型基基础无源源器件,以其良良好的性性能价格格比和便便于高密密度贴装装等显著著优点,迅速得得到了广广泛应用用,尤其其在以移移动手机机为代表表的通信信终端设设备中,片式电电感获得得了典型型的高频频应用。由由于RFF电路的的工作频频率不断断提升,片式电电感在应应用方面面的性能能特点发发生了明明显变化化,已经经开始显显现出低低端微波波频段的的工作特特性。因因此,为为有效提提

26、升片式式电感的的电性参参数,改改善RFF电路性性能,必必须进一一步分析析其低频频特性与与高频特特性的不不同规律律。 另一一方面,不不断推陈陈出新的的通信系系统(GGSM、CCDMAA、PCCS、33G)使使得片式式电感的的工作频频率逐步步达到了了2GHHz甚至至更高。因因此,以以传统的的集中参参数电路路理论对对片式电电感器件件进行阻阻抗分析析,则显显现出越越来越明明显的局局限性。探探索适合合高频条条件下的的工程分分析手段段也已成成为片式式电感研研发、生生产、分分析和应应用的重重要课题题。 阻抗分析析电感感的物理理意义是是利用导导电线圈圈储存交交变磁场场能量,而在实实际电路路应用中中,电感感器件

27、的的主要作作用则是是向电路路提供所所需的感感性阻抗抗,在与与其他相相关元件件配合下下完成相相应的电电路功能能(匹配配、滤波波、振荡荡等)。常常见的片片式电感感器件包包括叠层层片式、绕绕线片式式、光刻刻薄膜等等形式,其其生产工工艺和内内电极结结构均有有所不同同。但在在中低频频率条件件下,由由于信号号波长远远大于器器件尺寸寸,器件件的电路路响应受受内电极极结构的的影响较较小,通通常都可可以采用用集中参参数等效效模型(见见图一)对对片式电电感的阻阻抗特性性予以近近似分析析。据此此可推导导出常用用电性能能参数的的函数式式。 导纳函数数Y(j )=(1ovverR_O+rrooverrr2+ 2L2_O

28、)+j( C_O- LL_OOoveerrr22+ 22L2_oo) 则阻抗函函数 Z(j )=1oveerYY(j )=R( )+jj ( ) 可近似导导出阻抗抗 Z( )=ssqrttR2( )+ 2( ) = LL_OOoveerssqrtt( L_OooverrR_O+roveer L_O)2+(1- 2ooverrSRRF2)2 电感量 L( )= ( )oveer =L_O(1- 2ovverSRFF22)ooverr( LL_OOoveerRR_OO+rovver L_O2+(11- 22oveerSSRF2)2 品质因素素Q( )= ( )ooverrR( )=(1- 2ovv

29、erSRFF22)ooverr( L_OooverrR_O+roveer L_o) 其中 SRF=1ovver2 sqrrtLL_OOC_O =2 FF由这些函函数表达达式不难难归纳出出: (1)在在工作频频率低于于自谐频频率SRRF时,片片式电感感的阻抗抗特性非非常接近近理想电电感而呈呈现较好好的线性性特性,品品质因素素Q也较较高,因因此通常常以此确确定电感感的额定定工作频频段; (2)在在电感量量L0为为额定值值时,提提高自谐谐频率SSRF的的唯一方方法是减减小寄生生电容CC0; (3)在在低频工工作区,降低内内电极电电阻r将将有效提提升品质质因素QQ值,而而在高频频工作区区,减小小电磁漏

30、漏损(增增大R00)对QQ值的提提高则更更为显著著; (4)当当工作频频率 高高于自谐谐频率SSRF时时,片式式电感呈呈现出容容性阻抗抗特性。 通常应用用中,利利用阻抗抗分析仪仪检测片片式电感感端电极极间的ZZ( )、LL( )、QQ( )等等参数,即即可准确确反映出出工作频频率下实实际电路路的响应应特性,据据此可进进行准确确的电路路设计与与器件选选择。作作为比较较,图22中列出出相同规规格的高高频电感感(SGGHI116088H1000N)与与铁氧体体电感(SSGMII16008M1100NN)的LL(f)、QQ(f)参参数曲线线,显然然高频电电感有更更高的自自谐频率率和线性性工作频频段,而

31、而铁氧体体电感则则有较高高的Q值值。 高频分析析当工工作频率率较高(22GHzz左右)时时,信号号波长逐逐渐可以以与器件件尺寸相相比拟。片片式电感感的阻抗抗呈现出出明显的的分布特特性,即即不同的的参考位位置存在在不同阻阻抗。图图1所示示的分析析模型已已不适合合用以描描述高频频工作的的电感器器件。在在高频条条件下,器器件的电电路响应应可随其其尺寸和和空间结结构的不不同而发发生相应应变化,常常规的阻阻抗测量量参数已已不能准准确反映映实际电电路中的的响应特特性。以以某型号号移动手手机RFF功放电电路为例例,其中中两款用用于阻抗抗匹配的的高频电电感(工工作频率率1.99GHzz)均采采用光刻刻薄膜式式

32、电感,若若以相同同规格及及精度,但但Q值明明显较高高的叠层层片式电电感(测测量仪器器HP-42991B)予予以取代代,其结结果却是是电路传传输增益益下降近近10。说明明电路匹匹配状态态下降,用用低频分分析方法法显然无无法准确确解释高高频应用用问题,仅仅仅关注注L( )和QQ( )对对片式电电感的高高频分析析是不适适宜的,至至少是不不够的。 电磁磁场理论论在工程程中常用用来分析析具有分分布特性性的高频频应用问问题。通通常在利利用阻抗抗分析仪仪(HPP-42291BB)对片片式电感感进行的的测量中中,可通通过夹具具补偿和和仪器校校准等手手段将测测量精度度提高到到 0.1nHH左右,理理论上足足以保

33、证证电路设设计所需需的精度度要求。但但不容忽忽视的问问题是,此此时的测测量结果果仅仅反反映了匹匹配状态态下(测测量夹具具设计为为精确匹匹配)电电感器件件端电极极界面之之间的参参数性能能,对电电感器件件的内部部电磁分分布情况况和外部部电磁环环境要求求却未能能反映出出来。相相同测试试参数的的电感可可能因内内电极结结构不同同而存在在完全不不同的电电磁分布布状态,在在高频条条件下,片片式电感感的实际际电路应应用环境境(近似似匹配、密密集贴装装、PCCB分布布影响)与与测试环环境往往往有差异异,极易易产生各各种复杂杂的近场场反射而而发生实实际响应应参数(LL、Q)的的微量变变化。对对RF电电路中的的低感

34、值值电感,这这种影响响是不容容忽视的的,我们们把这种种影响称称之为“分分布影响响”。 高频频电路(包包括高速速数字电电路)设设计中,基基于电路路性能、器器件选择择和电磁磁兼容等等因素的的考虑,通通常是以以网络散散射分析析(S参参数)、信信号完整整性分析析、电磁磁仿真分分析、电电路仿真真分析等等手段,来来综合考考量实际际电路系系统的工工作性能能。针对对片式电电感器件件的“分分布影响响”问题题,一个个可行的的解决方方案是对对电感器器件进行行结构性性电磁仿仿真并精精确提取取相应的的SPIICE电电路模型型参数,作作为电路路设计的的依据,以以此有效效减小电电感器件件在高频频设计应应用中的的误差影影响。

35、国国外(日日本)主主要元器器件企业业的片式式电感产产品技术术参数大大多包含含有S参参数,通通常可用用于精确确的高频频应用分分析。 电路应用用在高高频电路路中比较较常用的的片式电电感有光光刻薄膜膜电感、片片式绕线线电感和和叠层片片式电感感三种。由由于内电电极的结结构特点点有明显显不同,即即使参数数规格相相同情况况下,其其电路响响应却不不尽相同同。实际际电路应应用中对对电感器器件的选选择有一一定规律律和特点点,在此此可略作作归纳如如下: 阻抗抗匹配:射频电电路(RRF)通通常由高高放(LLNA)、本本振(LLO)、混混频(MMIX)、功功放(PPA)、滤滤波(BBPF/LPFF)等基基本电路路单元

36、构构成。在在特性阻阻抗各不不相同的的单元电电路之间间,高频频信号需需要低损损耗耦合合传输,阻阻抗匹配配成为必必不可少少。典型型方案是是利用电电感与电电容组合合为“倒倒L”或或“T”型型匹配电电路,对对其中的的片式电电感,匹匹配性能能的好坏坏很大程程度是取取决于电电感量LL的精确确度,其其次才是是品质因因素Q的的高低。在在工作频频率较高高时,往往往使用用光刻薄薄膜电感感来确保保高精度度的L。其其内电极极集中于于同一层层面,磁磁场分布布集中,能能确保装装贴后的的器件参参数变化化不大。 谐振振放大:典型的的高频放放大电路路通常采采用谐振振回路作作为输出出负载。对对其增益益和信噪噪比等主主要性能能参数

37、来来说,片片式电感感的品质质因素QQ成为关关键。LL的少许许误差影影响可由由多种电电路形式式予以补补偿和修修正,因因而多采采用绕线线片式电电感和叠叠层片式式电感,对对工作频频率下的的Q值要要求较高高。而薄薄膜片式式电感无无论是价价格还是是性能在在此都不不适合。 本地地振荡:本振电电路(LLO)必必须由含含振荡回回路的放放大电路路构成,通通常是以以VCOOPLLL的形形式向RRF电路路提供精精确的参参考频率率,因此此本振信信号的质质量直接接影响着着电路系系统的关关键性能能。振荡荡回路中中的电感感必须具具有极高高的Q值值和稳定定度,以以确保本本振信号号的纯净净、稳定定。由于于石英晶晶体具有有相对较

38、较宽的阻阻抗动态态补偿,此此时对片片式电感感的L精精度要求求并不是是首要指指标,因因此叠层层片式电电感和绕绕线片式式电感多多被用于于VCOO电路。 高频频滤波:低通滤滤波(LLPF)常常见于高高频电路路的供电电去耦回回路,有有效抑制制高次谐谐波在供供电回路路的传导导,额定定电流和和可靠性性是首要要关注参参数;而而带通滤滤波(BBPF)则则多用于于高频信信号的耦耦合,或或同时兼兼有阻抗抗匹配的的作用。此此时插入入衰减要要尽量小小,L、QQ是此时时的重点点参数。综综合比较较,叠层层片式电电感最适适合这种种应用。高质量PCBB设计计作者:佚佚名文文章来源源:网络络点击击数: 1933更新新时间:20

39、006-111-227本文文为关于于PCBB图布线线的部分分经验总总结,文文中内容容主要适适用于高高精度模模拟系统统或低频频(550MHHz)数数字系统统。 11.组件件布置组件件布置合合理是设设计出优优质的PPCB图图的基本本前提。关关于组件件布置的的要求主主要有安安装、受受力、受受热、信信号、美美观六方方面的要要求。1.1.安装指在在具体的的应用场场合下,为为了将电电路板顺顺利安装装进机箱箱、外壳壳、插槽槽,不致致发生空空间干涉涉、短路路等事故故,并使使指定接接插件处处于机箱箱或外壳壳上的指指定位置置而提出出的一系系列基本本要求。这这里不再再赘述。1.2.受力电路路板应能能承受安安装和工工

40、作中所所受的各各种外力力和震动动。为此此电路板板应具有有合理的的形状,板板上的各各种孔(螺螺钉孔、异异型孔)的的位置要要合理安安排。一一般孔与与板边距距离至少少要大于于孔的直直径。同同时还要要注意异异型孔造造成的板板的最薄薄弱截面面也应具具有足够够的抗弯弯强度。板板上直接接伸出设备备外壳的的接插件件尤其要要合理固固定,保保证长期期使用的的可靠性性。1.3.受热对于于大功率率的、发发热严重重的器件件,除保保证散热热条件外外,还要要注意放放置在适适当的位位置。尤尤其在精精密的模模拟系统统中,要要格外注注意这些些器件产产生的温温度场对对脆弱的的前级放放大电路路的不利利影响。一一般功率率非常大大的部分

41、分应单独独做成一一个模块块,并与与信号处处理电路路间采取取一定的的热隔离离措施。1.4.信号信号号的干扰扰PCBB版图设设计中所所要考虑虑的最重重要的因因素。几几个最基基本的方方面是:弱信号号电路与与强信号号电路分分开甚至至隔离;交流部部分与直直流部分分分开;高频部部分与低低频部分分分开;注意信信号线的的走向;地线的的布置;适当的的屏蔽、滤滤波等措措施。这这些都是是大量的的论着反反复强调调过的,这这里不再再重复。1.5.美观不仅仅要考虑虑组件放放置的整整齐有序序,更要要考虑走走线的优优美流畅畅。由于于一般外外行人有有时更强强调前者者,以此此来片面面评价电电路设计计的优劣劣,为了了产品的的形象,

42、在在性能要要求不苛苛刻时要要优先考考虑前者者。但是是,在高高性能的的场合,如如果不得得不采用用双面板板,而且且电路板板也封装装在里面面,平时时看不见见,就应应该优先先强调走走线的美美观。下下一小节节将会具具体讨论论布线的的美学学。2.布线线原则下面详详细介绍绍一些文文献中不不常见的的抗干扰扰措施。考考虑到实实际应用用中,尤尤其是产产品试制制中,仍仍大量采采用双面面板,以以下内容容主要针针对双面面板。2.1.布线美学转弯弯时要避避免直角角,尽量量用斜线线或圆弧弧过渡。走线要整齐有序,分门别类集中排列,不仅可以避免不同性质信号的相互干扰,也便于检查和修改。 对于数字系统,同一阵营的信号线(如数据线

43、、地址线)之间不必担心干扰的问题,但类似读、写、时钟这样的控制性信号,就应该独来独往,最好用地线保护起来。大面积铺地(下面会进一步论述)时,地线(其实应该是地面)与信号线间尽量保持合理的相等距离,在防止短路、漏电的前提下尽量靠近。对于弱电系统,地线与电源线要尽量靠近。使用表贴组件的系统,信号线尽量全走正面。2.2.地线布布置文文献中对对地线的的重要性性及布置置原则有有很多论论述,但但关于实实际PCCB中的的地线排排布仍然然缺乏详详细准确确的介绍绍。我的的经验是是,为了了提高系系统的可可靠性(而而不只是是做出一一个实验验样机),对对地线无无论怎样样强调都不不为过,尤尤其是在在微弱信信号处理理中。

44、为为此,必必须不遗遗余力地地贯彻大面积积铺地的原则则。铺铺地时,一一般必须须是网格格状地,除除非那些些被其它它线路分分割出来来的零星星地盘。网网格状地地的受热热性能和和高频导导电性能能都要大大大优于于整块的的地线。在在双面板板布线中中,有时时为了走走信号线线,不得得不将地地线分割割开,这这对于保保持足够够低的地地电阻是是极为不不利的。为为此,必必须采用用一系列列的小小聪明手段来来保证地地电流的的通畅畅。这这些技巧巧包括:大量使使用表面面贴装组组件,省省去焊孔孔所占用用的本本来应应属于地地线的空空间。充分利利用正面面空间:在大量量使用表表面贴装装组件的的场合下下,设法法使信号号线尽量量走顶层层,

45、将底底层无无私地地让给地地线,这这其中又又涉及到到无数细细碎的小小窍门,本本人拙作作PCCB技巧巧之一:交换管管脚中中就有一一招,还还有很多多类似的的法术,以以后会陆陆续写出出。合合理安排排信号线线,将板板上的重重要地带带,尤其其是腹腹地(这这里关系系到整个个板地线线的沟通通)让让给地地线,只只要精心心设计,这这一点还还是能做做到的。正面与反面的配合:有时在板的某一面,地线实在是走投无路了,这时可设法使两面的布线相互协调,此处不留爷,自有留爷处,在反面的相对应位置空出一块足够的地盘铺设地线,再通过数量足够、位置合理的过孔(考虑到过孔有较大的电阻),通过这?quot;桥梁将被横行而过的信号线强行

46、分割却又恋恋不舍、盼望统一的两岸连成一个导电性能足够的整体。狗急跳墙的着数:实在滕不出地方而又不甘心庞大的地线被区区一根信号线拦腰切断时,就让这个信号委屈一点,走跨接线吧。有时,我不甘心仅仅拉一根光秃秃的导线,这个信号恰好又要经过一个电阻或其它长脚的器件,我就可以名正言顺的延长这个器件的管脚,使之兼任跨接线的职务,既通过了信号,又避免了跨接线这个不体面的称呼:-(当然,在大多数情况下,我总可以让这样的信号从合适的地方通过而避免与地线的交叉,唯一需要的是观察力和想象力。起码的原则:地电流的路径要合理,大电流与微弱的信号电流决不能并肩前进。有时,选择合理的路径,一个排的地线抵得上不合理配置的一个集团军。 最后,顺便说明一点,有一句名言:你可以相信你的母亲,但永远不要相信你的地。在极微弱信号处

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