PCB设计的一些鲜为人知的技巧介绍！

PCB设计的一些鲜为人知的技巧介绍！

在设计电路板时，我们通常依靠在互联网上找到的经验和技能。 有些规则在设计中是通用的，有些规则只能用于特定的设计。

例如，ADC PCB 规则不适用于 RF，反之亦然。 然而，一些指南可以被认为是适用于任何 PCB 设计的通用指南。 今天，我们来看看一些可以显着改善PCB设计基本问题的方法和技巧。

1、电源及信号分配

配电是任何电气设计中的关键要素。所有组件都依赖电源来执行其功能。 根据您的设计，某些组件可能具有电源连接，而同一板上的某些组件可能具有不良电源连接。

例如，如果所有组件均由单根电线供电，则每个组件将观察到不同的阻抗，从而导致多个接地参考。例如，如果您有两个 ADC 电路，一个在开头，另一个在结尾，并且两个 ADC 都读取外部电压，则每个模拟电路将读取相对于自身的不同电位。

我们可以将功率分布总结为三种可能的方式：单点源、星型源和多点源。

(a) 单点供电：

每个组件的电源和地线相互分离，所有组件的电源接线仅汇聚在单个参考点，这被认为适合电源。然而，这对于复杂或大/中型项目来说是不可行的。

(b) 明星来源：

星型光源可以看作是单点光源的改进。由于其关键特性，它是不同的：组件之间的布线长度是相同的。

星形连接通常用于具有各种时钟的复杂高速信号板。在高速信号PCB中，信号通常来自边缘，然后到达中心。所有信号都可以从中心传输到电路板的任何区域，并且区域之间存在延迟。

(c) 多点源：

在任何情况下它都被认为很差，但在任何电路中都很容易使用。多点源可能会导致组件之间和公共阻抗耦合中的参考差异。

这种设计风格还允许高开关 IC、时钟和 RF 电路在共享连接的附近电路中引入噪声。

当然，在我们的日常生活中，我们不会总是有单一类型的分布。我们可以做出的权衡是将单点源与多点源混合。模拟敏感设备和高速/射频系统可以放置在一个点，而所有其他不太敏感的外围设备可以放置在一个点。

2、动力飞机

您有没有想过是否应该使用动力飞机？答案是肯定的。电源板是任何电路传输功率和降低噪声的方法之一。

电源层缩短了接地路径，降低了电感，提高了电磁兼容（EMC）性能。还应该归因于在两侧的电源平面上还生成了平行板去耦电容，从而防止了噪声传播。

电源板还有另一个明显的优点：由于面积大，可以允许更多的电流通过，从而提高电路板的工作温度范围。 但请注意，电源层可以提高工作温度，但也必须考虑布线。 IPC-2221 和 IPC-9592 中给出了跟踪规则。

对于带有射频源（或任何高速信号应用）的PCB，需要有完整的接地层以提高电路板的性能。信号必须在不同的平面上，使用两层板同时满足两个要求几乎是不可能的。如果您想设计天线或任何低复杂度的射频板，您可以使用两层。

在混合信号设计中，制造商通常建议将模拟与数字分开。 敏感的模拟电路很容易受到高速开关和信号的影响。 如果模拟和数字接地不同，则接地平面将分开。然而，存在以下缺点。 应注意由于地平面不连续而引起的分地的串扰和环路面积。

3、电磁兼容性和电磁干扰（EMI）

对于高频设计（例如 RF 系统），EMI 可能是一个主要缺点。前面讨论的接地层可以帮助降低 EMI，但根据您的 5G 电路板，接地层可能会导致其他问题。在四层或多层的层压板中，飞机的距离至关重要。

当面内电容较小时，板上电场会扩大。同时，两个平面之间的阻抗减小，允许返回电流流向信号平面。 这将为任何穿过平面的高频信号产生 EMI。

避免 EMI 的一个简单解决方案是防止高速信号跨越多层。 添加去耦电容； 并在信号线周围放置接地过孔。

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