【正文】 項區(qū)域設(shè)置電源層連接方式規(guī)則用于設(shè)置導(dǎo)孔到電源層的連接，其設(shè)置界面如圖6 — 24所示。工程制板中多采用發(fā)散狀連接風格。 Conductors 復(fù)選項：用于選擇連通的導(dǎo)線的數(shù)目，可以有 2 條或者 4 條導(dǎo)線供選擇。 Expansion 文本框：用于設(shè)置從導(dǎo)孔到空隙的間隔之間的距離。最后可以設(shè)定敷銅與焊盤之間的連接角度，有90angle(90 176。1 ． Testpoint Style （測試點風格）選項區(qū)域設(shè)置該規(guī)則中可以指定測試點的大小和格點大小等，設(shè)置界面如圖6 — 27所示。 Grid Size文本框：用于設(shè)置測試點的網(wǎng)格大小。復(fù)選項Top 、 Bottom等選擇可以將測試點放置在哪些層面上。圖 6 — 28 測試點用法設(shè)置該設(shè)置對話框有如下選項：Allow multiple testpoints on same net復(fù)選項：用于設(shè)置是否可以在同一網(wǎng)絡(luò)上允許多個測試點存在。2 ． Acute Angle （導(dǎo)線夾角設(shè)置）選項區(qū)域設(shè)置對于兩條銅膜導(dǎo)線的交角，不小于90 176。采用絕對尺寸的導(dǎo)孔直徑設(shè)置對話框如圖6 — 29所示（以mil為單位）。這些規(guī)則的設(shè)置屬于電路設(shè)計中的較高級的技巧，它設(shè)計到很多算法的知識。在本文中，我們將討論自動布線功能的正確使用和錯誤使用，有無地平面時電流回路的設(shè)計策略，以及對雙面板元件布局的建議。 例如，圖1中顯示了一個采用自動布線設(shè)計的雙面板的頂層。如果在頂層布地線，則頂層的器件都通過走線接地。這種接地方案的可取之處是，模擬器件(12位A/)放在電路板的最右側(cè)，這種布局確保了這些模擬芯片下面不會有數(shù)字地信號經(jīng)過。廠商的演示板和評估板通常采用這種布線策略。這是一個好的經(jīng)驗法則，但要知道，接地線的最小寬度是從此點到末端的有效寬度，此處“末端”指距離電源連接端最遠的點。圖6中，注意到并非所有器件都有自己的回路，U1和U2是共用回路的。對于地平面或接地走線的感抗部分，計算公式為V = Ldi/dt，其中V是產(chǎn)生的電壓，L是地平面或接地走線的感抗，di是數(shù)字器件的電流變化，dt是持續(xù)時間。與上述類似，高速電路的地返回信號也會造成地平面的電壓發(fā)生變化。7. 如使用地平面，分隔開地平面可能改善或降低電路性能，因此要謹慎使用。二、工程領(lǐng)域中的數(shù)字設(shè)計人員和數(shù)字電路板設(shè)計專家在不斷增加，這反映了行業(yè)的發(fā)展趨勢。 模擬和數(shù)字布線策略的相似之處旁路或去耦電容在布線時，模擬器件和數(shù)字器件都需要這些類型的電容，都需要靠近其電源引腳連接一個電容。但引腳須較短，且要盡量靠近器件()或供電電源(對于10mF電容)。一般來說，這些高頻信號的頻率超出模擬器件抑制高頻信號的能力。所有情況下，這些電容的引腳都應(yīng)較短圖 2 在此電路板上，使用不同的路線來布電源線和地線，由于這種不恰當?shù)呐浜?，電路板的電子元器件和線路受電磁干擾的可能性比較大圖3 在此單面板中，到電路板上器件的電源線和地線彼此靠近。在數(shù)字電路中，執(zhí)行門狀態(tài)的切換通常需要很大的電流。流經(jīng)電路板走線的開關(guān)電流將引起電壓發(fā)生變化，電路板走線存在寄生電感，可采用如下公式計算電壓的變化：V = LdI/dt其中，V = 電壓的變化；L = 電路板走線感抗；dI = 流經(jīng)走線的電流變化；dt =電流變化的時間。電源線和地線配合不當?shù)腜CB設(shè)計示例如圖2所示。一個基本的經(jīng)驗準則是使用不間斷的地平面，這一常識降低了數(shù)字電路中的dI/dt(電流隨時間的變化)效應(yīng)，這一效應(yīng)會改變地的電勢并會使噪聲進入模擬電路。這樣做是為了保持信號路徑所受到的外部干擾最小。由于這種電容的存在，在一條走線上的快速電壓變化，可在另一條走線上產(chǎn)生電流信號圖 6 如果不注意走線的放置，PCB中的走線可能產(chǎn)生線路感抗和互感。在混合信號系統(tǒng)的布線中，這兩種電路要分隔開，如圖4所示。在這兩種走線配置中，一條走線上電壓隨時間的變化(dV/dt)可能在另一條走線上產(chǎn)生電流。在這種環(huán)境中，模擬電路有兩個不利的方面：其噪聲容限比數(shù)字電路低得多；高阻抗走線比較常見。應(yīng)該注意，變量d在電容方程的分母中，d增加，容抗會降低。地線是低阻抗的，而且添加這樣的另外一條走線將削弱產(chǎn)生干擾的電場，如圖5所示。如果在第一條走線上的電壓變化足夠大，干擾可能會降低數(shù)字電路的電壓容限而產(chǎn)生誤差。結(jié)語數(shù)字和模擬范圍確定后，謹慎地布線對獲得成功的PCB至關(guān)重要。例如：PCB的寄生電阻由元件之間的走線形成；電路板上的走線、焊盤和平行走線會產(chǎn)生寄生電容；寄生電感的產(chǎn)生途徑包括環(huán)路電感、互感和過孔。由于這種寄生電容的存在，在一條走線上的快速電壓變化會在另一條走線上產(chǎn)生電流信號。此配置在模擬線路上產(chǎn)生不規(guī)律的噪聲，這是因為在特定數(shù)字走線上的數(shù)據(jù)輸入碼隨著數(shù)字電位器的編程需求而改變。例如，圖2中的電路就很可能存在這種問題。在此配置中，每個數(shù)字電位器配置為8位乘法型D/A轉(zhuǎn)換器。這兩個放大器配置為其輸出擺幅限制不會超出第二級放大器的輸入范圍。圖 6 圖中示出了采用新布線的16位D/A轉(zhuǎn)換器的單個碼轉(zhuǎn)換結(jié)果，對數(shù)字電位器編程的數(shù)字信號沒有造成數(shù)字噪聲。此電壓大小經(jīng)第三個8位數(shù)字電位器R3，則自左至右整個電路的LSB大小為 。在此模式中，電路的數(shù)字部分只是偶爾使用，在正常工作時不使用。圖2所示電路的第一次布線如圖3所示。看一下此布線中不同的走線，可以明顯看到哪里可能存在問題。系統(tǒng)中對數(shù)字電位器編程的數(shù)字信號沿著走線逐漸傳輸?shù)捷敵鲋绷麟妷旱哪M線路。改變布線的結(jié)果如圖6所示。31 / 31。結(jié)語數(shù)字和模擬范圍確定后，謹慎布線對獲得成功的PCB是至關(guān)重要的。第三個數(shù)字電位器在兩個輸出狀態(tài)之間翻轉(zhuǎn)。圖中的數(shù)字走線傳送對數(shù)字電位器設(shè)置進行編程的數(shù)字碼。在檢查布線時，發(fā)現(xiàn)將數(shù)字走線布在了高阻抗模擬線路的旁邊。在此模式中，電路的數(shù)字部分是電路運行的必需部分。此電路有兩種基本工作模式。U3a和U3b的編程設(shè)定經(jīng)數(shù)字電位器后的電壓值。圖 5 采用這種新的布線，將模擬線路和數(shù)字線路隔離開了。這兩個數(shù)字電位器的抽頭都分別連接到兩個配置了緩沖器的運放的正相輸入端。在此圖的左側(cè)，在VDD和地之間跨接了兩個數(shù)字電位器(U3a和U3b)，其抽頭輸出連接到兩個運放(U4a和U4b)的正相輸入端?？梢圆捎脠D1所示的公式來計算這種電容值。如果系統(tǒng)中的VDD為5V，那么此D/。本文將對最棘手的電路板寄生元件類型 — 寄生電容進行量化，并提供一個可清楚看到寄生電容對電路性能影響的示例。因此，盡管數(shù)字和模擬電路的布線策略存在相似之處，還是要認識到并認真對待其布線策略的差別。 為消除電磁干擾源的潛在噪聲，最好將“安靜”的模擬線路和噪聲I/O端口分開。也是布兩條走線，在不同的兩層，將一條走線放置在另一條走線的上方；或者在同一層，將一條走線放置在另一條的旁邊，如圖6所示。在這種情況下，長度L降低，兩條走線之間的容抗也會降低。最常用的技術(shù)是根據(jù)電容的方程，改變走線之間的尺寸。 快速電壓瞬變最常發(fā)生在模擬信號設(shè)計的數(shù)字側(cè)。設(shè)計電路板時，放置兩條彼此靠近的走線就會產(chǎn)生寄生電容。一般來說，數(shù)字電路“富含”噪聲，而且對噪聲不敏感(因為數(shù)字電路有較大的電壓噪聲容限)；相反，模擬電路的電壓噪聲容限就小得多。圖 4 (a)將數(shù)字開關(guān)動作和模擬電路隔離，將電路的數(shù)字和模擬部分分開。對于模擬電路，還有另外一點需要注意，就是要將數(shù)字信號線和地平面中的回路盡量遠離模擬電路。采用圖3所示的方法，電路板上或電路板外的輻射噪聲在環(huán)路中感應(yīng)電壓的可能性可大為降低。電源線和地線要布在一起電源線和地線的位置良好配合，可以降低電磁干擾的可能性。如果執(zhí)行開關(guān)動作時沒有足夠的電荷，會造成電源電壓發(fā)生很大變化。電路板中電子元器件和線路受電磁干擾(EMI)的可能性降低了679/對于控制器和處理器這樣的數(shù)字器件，同樣需要去耦電容，但原因不同。圖 1 在模擬和數(shù)字PCB設(shè)計中，旁路或去耦電容(1mF)應(yīng)盡量靠近器件放置。但有趣的是，其原因卻有所不同。這些電容的位置如圖1所示。模擬和數(shù)字領(lǐng)域的布線策略有一些類似之處，但要獲得更好的結(jié)果時，由于其布線策略不同，簡單電路布線設(shè)計就不再是最優(yōu)方案了。圖 7中，精密模擬電路更靠近接插件，但是與數(shù)字網(wǎng)絡(luò)和電源電路的開關(guān)電流隔離開了。與數(shù)字電流一樣，高速電路的地平面或接地走線經(jīng)過模擬器件時，地線上的電壓變化會改變信號鏈中信號和地之間的關(guān)系。經(jīng)過模擬器件的地平面或接地走線上的這些電壓變化，將改變信號鏈中信號