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PCB设计核心问题

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2020-02-29 11:06    浏览量:
     线路印刷电路板设计是指使用PCB设计原理图,线路布局,以尽可能低的成本生产电路板。过去,通常是使用昂贵的专用工具来完成此工作,但是现在,随着免费高性能App工具(如DesignSpark PCB和设计模型)的日益普及,电路板设计人员的设计速度越来越快。
     尽管工程师知道完美的PCB设计是避免问题的最佳方法,但这既浪费时间和金钱,又是解决问题的方法。例如,在电磁兼容性(EMC)测试阶段发现问题将导致大量的成本投资,甚至需要调整和重新制作初始电路板设计,这可能需要数月的时间。
挑战
     布局是PCB设计人员的首要问题。此问题取决于图形的某些部分,并且需要根据逻辑考虑将某些设备设置在一起。但是,应注意,温度敏感组件(例如传感器)应与发热组件(包括功率转换器)分开设置。对于具有多个电源设置的设计,可以在板上的不同位置设置12伏和15伏电源转换器,因为它们产生的热量和电子噪声会影响其他组件和板的可靠性和性能。
     这些组件还会影响电路设计的电磁性能,这不仅对电路板的性能和能耗很重要,而且对电路板的经济性也很重要,因此在欧洲销售的所有电路板设备都必须使用CE-标记以证明它不会干扰其他系统。但是,这通常仅在电源方面,并且存在许多产生噪声的设备,例如DC-DC转换器和高速数据转换器。由于电路板设计中的缺陷,这些噪声可能会被通道捕获并作为小型天线辐射,从而导致偶然的噪声和频率异常。
     可以通过在噪声点上添加滤波器或使用金属外壳来屏蔽信号来解决远场电磁干扰(EMI)问题。但是,充分注意电路板可以释放电磁干扰(EMI)设备,但是电路板可以选择更便宜的外壳,从而有效地降低了整个系统的成本。
     电磁干扰(EMI)实际上是电路板设计中必须考虑的因素。电磁串扰可以耦合到通道,从而将信号扰乱为噪声并影响电路板的整体性能。如果耦合噪声过高,则信号可能会被完全覆盖,因此必须添加更昂贵的信号放大器才能恢复正常。但是,如果在电路板设计之初就可以充分考虑信号线的布局,则可以避免该问题。由于电路板的设计取决于设备,镇静剂的不同位置,不同的散热要求和不同的电磁干扰(EMI),因此设计模板非常有用。
     电容器也是电路板设计中不可忽视的重要问题,因为电容器会影响信号传播的速度并增加电力消耗。沟道与下一条线耦合或垂直通过两个电路层耦合,不经意间形成电容器。这些问题可以通过减少平行线的长度并在其中之一上增加纽结以减少耦合来相对容易地解决。但是,这还要求PCB工程师考虑生产设计原则,以确保设计易于制造,同时避免由于过度的线弯曲角度而产生的任何噪声辐射。线之间的距离也可能太近,这将导致线之间出现短循环,尤其是在线的弯曲处,随着时间的流逝,金属“晶须”会出现。设计规则检测通常可以指示电路风险高于正常风险的区域。

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