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高速PCB設計規范


高速PCB設計是我國電子行業發展的一個必要階段,主要是保證電子產品的穩定性和兼容性。高速PCB設計是一個很復雜、專業性很強的工作,對設計人員的專業性,以及工作經驗都有著相對較高的要求。另外,在高速PCB設計的過程中,需要的規則有很多,但是在這些規則里,經常會發生沖突和矛盾,導致高速PCB設計工作無法順利進行。因此,在這個情況下,設計人員就需要根據自身的高速PCB設計經驗,以及從設計的實際情況出發,做出相應的判斷,進行有效的解決,進而保證高速PCB設計工作的順利展開,保證電子數字化系統的穩定性和安全性,對其功能的實現,也起到了非常重要的作用和意義。

一、高速PCB設計規則分析

為了提升高速PCB設計的質量,需要對設計規則進行一定的了解,例如:布局,布線等方面,這樣可以保證高速PCB設計中的針對性,具體的內容如下:

1.1布局

在高速PCB布局的過程中,一定要從整體的角度出發,根據整體到細節的原則展開規劃,保證高速PCB設計的準確性。那么,在高速PCB布局設計的過程中,具體的內容如下:

(1)高速PCB布局設計的過程中,一定要盡可能錯度按高頻元器件之間的連接,降低它們分布參數和相互之間的電磁干擾。同時,針對容易受到干擾的元器件,它們之間一定不能相互離的太近,輸入和輸出元器件之間保持著一定距離,這樣可以降低對元器件的干擾。

(2)元器件若質量較重的情況下,應當利用支架進行相應的固定,然后再進行相應的焊接工作。但是,針對那些又大又重、熱量發熱的元器件,一定不能在印制板上,而應裝在整機的機箱底板上,且應考慮散熱問題,這樣可以保證布局的合理性。

(3)針對電路板附近的元器件,應當與電路板保持一定的距離,一般情況下應當控制在2mm。同時,電路板的最佳形狀,應當為矩形。另外,當電路板面尺寸為200mm×150mm的時候,一定要考慮對電路板所受到機械強度,保證高速PCB設計的合理性。

1.2布線

(1)輸入輸出端所用的導線,一定要盡量避免相鄰平行的現象,最好是利用加線間地線,這樣可以保證保證布線的合理性。

(2)印制導向的最小寬度主要是由導線與基板間的粘附強度和流過它們之間的電流值決定。同時,在高速PCB布線設計的過程中,若是銅箔的厚度為0.05mm,寬度為1mm~15mm,并且通過電流小于2A,溫度是不會高于3℃的。另外,針對集成電流,尤其是數字電路,一般情況下選擇0.02mm~0.3mm導線寬度,這樣可以保證系統運行的穩定性。但是,在高速PCB設計的過程中,是有誤差存在的,所以一定要控制其誤差,一般情況下應當控制在5mm~8mm之間即可。

二、高速PCB設計內容分析

在高速PCB設計的過程中,所包含的內容有很多,例如:前期的準備工作、布局的設計、布線設計等方面,只有對各項環節進行詳細的了解,并且加強設計力度,才能保證高速PCB設計的質量,下面就針對這幾方面,簡要介紹一些設計中的經驗:

2.1準備工作

高速PCB設計前期的準備工作,直接影響著設計工作的展開,以及設計工作的速度。因此,在高速PCB設計的過程中,一定要做好詳細的準備工作,根據設計人員的設計工作經驗,可以從以下幾個方面展開:

(1)做好詳細的電路圖。電路圖的準確性和全面性,直接影響著高速PCB設計的質量,盡管利用計算機可以對高速PCB設計,進行相應的調整和更改。但是,在影響度的過程中,若是一個元件更改,整體布局度就會隨之發生改變,這樣就會影響高速PCB設計的質量和進程。因此,根據設計人員的相關經驗,一定要做好相應的電路圖,這樣才能保證高速PCB設計的準確性,以及設計的質量。

(2)電路元件裝封。電路元件裝封是高速PCB設計的重要依據,但是在設計封裝的過程中,一定要在實物的基礎之上,并且要預留出一定的空間。在空間預留的過程中,應當根據相應的數據和信息進行計算,不能出現隨意估計的現象,這樣主要是避免高速PCB設計出產品的穩定性,若是情況相對較為嚴重的話,還會出現報廢的現象。

(3)產品外部的實際尺寸和大小。外部的實際尺寸和大小直接影響了高速PCB的大小。因此,在高速PCB設計的過程中,一定要將高速PCB設計和外部設計相互結合起來。同時在設計的過程中,若是外部面板上的可調元件,接插件和開關性元件安裝在高速PCB上,那么高速PCB和外部應當進行綜合性的考慮,確保良好的協調一起進行設計,從而保證高速PCB設計的質量。

2.2高速PCB大小的合理性

高速PCB大小是設計中非常重要的一項內容。在高速PCB設計的過程中,若是高速PCB尺寸相對較大的話,印制線條就會相對較長,這樣阻抗就會隨之增加,抗噪能力也會隨之性下降。高速PCB尺寸相對較小的話,元器件的散熱性能就會相對較差,安裝也會相對較為困難,其干擾性也會相對較大。因此,高速PCB設計的過程中,尺寸一定要根據電路的實際情況進行設計,這樣可以進一步的保證高速PCB設計的準確性。

2.3高速PCB的整體布局設計

布局設計是高速PCB設計的一個總體規劃,因此在高速PCB設計的過程中,一定要對整體布局設計給予足夠的重視。那么,在具體設計的過程中,可以從以下幾個方面展開:

(1)一般情況下,電子電路都由輸入級、中間級、輸出級等方面構成。因此,在高速PCB設計的過程中,整體布局應該按照信號流程,對電路單元位置進行合理的布局,這樣可以保證各種信號傳輸的穩定性。(2)在各個功能單元電路布局設計的過程中,主要是以元件為主,圍繞著這個中心點進行相應的布局,進而保證高速PCB設計的完整性。(3)針對特殊元件的布局設計,應當根據其特殊性,設置相對合適的位置。(4)在高速PCB設計的過程中,若是有一些相對較重元件的話,應當設計固定支架的位置,并且注重各個部分的平衡性,這樣為后期的的生產,提供了相對便利的條件。(5)針對發熱性能相對較高的元器件,一定設置相應的散熱性,或者采取相應的散熱方式,來保證元器件的穩定性。

2.4高速PCB布線設計

(1)數字信號和高頻模擬信號都是有諧波存在的。因此,在設計的過程中,印制導線拐彎處一定不能設計直角和夾角的,可以利用圓弧的設計形態,這樣可以起到防輻射的作用。(2)在設計的過程中,針對高速PCB銅箔面積相對較大的話,可以利用網格的形式進行設計,其主要的目的就是避免變形的現象發生。

2.5地線設計

地線設計是高速PCB設計中非常重要的一項內容,主要可以從以下幾個方面展開:(1)地線設計是高速PCB設計中,非常重要的一項內容,一定要對其結構進行詳細的了解,其中主要包括有:系統地、屏蔽地、數字地和模擬地等方面構成。(2)在設計的過程中,盡量使用加粗的地線,這樣可以保證電流運行的穩定性,并且可以允許3倍的電流流過。(3)在地線設計的過程中,各個地線結構一定要形成閉合回路,這樣可起到康噪音的作用,并且還有效的縮小了電位差的現象。

總結

綜上所述,本文對高速PCB設計的一些規則的相關內容,進行了簡要的分析和闡述,并且從高速PCB大小的合理性、高速PCB的整體布局設計、高速PCB布線設計、地線設計等方面,對其設計的經驗進行了簡要的探討,其主要的目的就是保證高速PCB的質量和進度,為我國電子行業的發展,給予了重要的支持。

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