【正文】 2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)的雙極型。此轉(zhuǎn)換器使用了由電容陣列形成的電荷分布。盡管A/D轉(zhuǎn)換器片內(nèi)由模擬占主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓴?shù)字占主導(dǎo)，PCB的布線準(zhǔn)則卻沒有改變。尤其是有源數(shù)字走線靠近高阻抗模擬走線時，會引起嚴重的耦合噪聲，這只能通過增加走線之間的距離來避免。將模擬和數(shù)字走線仔細分開后，電路成為非常“干凈”的16位D/A轉(zhuǎn)換器。第三個數(shù)字電位器在兩個輸出狀態(tài)之間翻轉(zhuǎn)。中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客x0oe!BvIMb7Qr+G,xz%x0　　在測試板上經(jīng)過測量，發(fā)現(xiàn)數(shù)字走線中的數(shù)字信號耦合到了敏感的模擬走線中，參見圖4。需要強調(diào)的是，第一次就應(yīng)該正確布線，本文的目的是為了講解如何識別問題及如何對布線做重大改進。此模式中可能發(fā)生電容耦合的危險。第一種模式可用于獲得可編程、可調(diào)節(jié)的直流差分電壓。此電壓大小經(jīng)第三個8位數(shù)字電位器R3。)Vt fCnD
A L039。{ ?4xamp。EKi%_rt0 中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客DRn m7f0~ Li[a圖 4 在此示波器照片中，最上面的波形取自JP1(到數(shù)字電位器的數(shù)字碼)，第二個波形取自JP5(相鄰模擬走線上的噪聲)，最下面的波形取自TP10(16位D/A轉(zhuǎn)換器輸出端的噪聲)。中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客j1zdB(jzs 　　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。\b7W%DxF?0 中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客(NR] F} 　　在混合信號電路中，如果敏感的高阻抗模擬走線與數(shù)字走線距離較近，這種電容會產(chǎn)生問題。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。中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客。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。doa C
e2}yEs0 中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客V$Xq$Kf/rsXU n PCB布線設(shè)計（三）布線需要考慮的問題很多，但是最基本的的還是要做到周密，謹慎。^Zd39。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。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。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。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。\
oF} E:Uamp?？梢赃@樣做：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走線的旁邊，如圖5所示。n4o%[ ` m5h}ods0 :?Txw,p5PCB設(shè)計產(chǎn)生的寄生元件 中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客hL39。fLzDH0　　如上所述，在每個PCB設(shè)計中，電路的噪聲部分和“安靜”部分(非噪聲部分)要分隔開。bJf8C ay`0 圖5 在PCB上布兩條靠近的走線，很容易形成寄生電容。對于數(shù)字電路就不需要這樣做，數(shù)字電路可容忍地平面上的大量噪聲，而不會出現(xiàn)問題。數(shù)字和模擬電路的布線技巧基本相同，但有一點除外。中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客{Itc8lkM 模擬和數(shù)字領(lǐng)域布線策略的不同之處 地平面是個難題中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客7j39。如果電源線和地線配合不當(dāng)，會設(shè)計出系統(tǒng)環(huán)路，并很可能會產(chǎn)生噪聲。電壓變化太大，會導(dǎo)致數(shù)字信號電平進入不確定狀態(tài)，并很可能引起數(shù)字器件中的狀態(tài)機錯誤運行。這些電容的一個功能是用作“微型”電荷庫。此電路板中電源線和地線的配合比圖2中恰當(dāng)。供電電源去耦電容(10mF)應(yīng)放置在電路板的電源線入口處。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。但引腳須較短，且要盡量靠近器件()或供電電源(對于10mF電容)。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。PCB布線設(shè)計（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。Eo+dc*\6n,^4S0 圖7 分隔開的地平面有時比連續(xù)的地平面有效，圖b)接地布線策略比圖a) 的接地策略理想中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客poF39。 6q39。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和地之間的關(guān)系(即信號的對地電壓)。如遵循以下第4條和第5條準(zhǔn)則，是可以這樣做的。gF?uC$s*~
~ 有無地平面時的電流回路設(shè)計 　　對于電流回路，需要注意如下基本事項： 　　1. 如果使用走線，應(yīng)將其盡量加粗 　　PCB上的接地連接如要考慮走線時，設(shè)計應(yīng)將走線盡量加粗。B,[0 E5mY)Y$jUG5v0 %^F4V q| 中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客G P6{6|G$UL+G R HC O9z7{0 圖3a 圖圖圖4和圖5中布線的電路原理圖)R2}
N39?！　∵@兩種雙面板都在底層布有地平面，這種做法是為了方便工程師解決問題，使其可快速明了電路板的布線。另外，還會發(fā)現(xiàn)底層的地線返回路徑被水平信號線隔斷了。_9Q)P_GL6~ 中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客q\r C%Z%_
[圖2 采用自動布線為圖3所示電路原理圖設(shè)計的電路板的底層2IkC%LJ0中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客EN {7D,seK j4^　　采用這種布線方案時，有幾個方面需要注意，但最麻煩的是接地。此雙面板的底層如圖2所示，這些布線層的電路原理圖如圖3a和圖3b所示。自動布線的優(yōu)缺點以及模擬電路布線的注意事項 　　設(shè)計PCB時，往往很想使用自動布線。 多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。　　模擬電路和數(shù)字電路部分，是否有各自獨立的地線。 (),( mm)，如：、。網(wǎng)格過密，通路雖然有所增加，但步進太小，圖場的數(shù)據(jù)量過大，這必然對設(shè)備的存貯空間有更高的要求，同時也對象計算機類電子產(chǎn)品的運算速度有極大的影響。②容易造成虛焊點。　　3 信號線布在電（地）層上　　在多層印制板布線時，由于在信號線層沒有布完的線剩下已經(jīng)不多，再多加層數(shù)就會造成浪費也會給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應(yīng)增加了，為解決這個矛盾，可以考慮在電（地）層上進行布線。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾。 對每個從事電子產(chǎn)品設(shè)計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產(chǎn)生的原因， 現(xiàn)只對降低式抑制噪音作以表述：　　眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。 并試著重新再布線，以改進總體效果。布線的方式也有兩種：自動布線及交互式布線，在自動布線之前， 可以用交互式預(yù)先對要求比較嚴格的線進行布線，輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行， 以免產(chǎn)生反射干擾。所以，設(shè)置敷銅的作用不僅僅是增大地線面積和抗干擾。前者對人工鉆孔不利，后者對數(shù)控鉆孔不利。焊點的距離太小，不利于人工焊接，只能以降低工效來解決焊接質(zhì)量。 ，但卻是PCB設(shè)計中帶來的，它們是：過線孔太多，沉銅工藝稍有不慎就會埋下隱患。有趣的是，當(dāng)電源濾波/退耦電容布置的合理時，接地點的問題就顯得不那么明顯。每個人都有自己的一套解決方案?！　。盒⌒〉慕拥攸c不知有多少工程技術(shù)人員對它做過多少論述，足見其重要性。對于是直流，小信號，低電壓PCB設(shè)計的要求可以低些?！　〔季值臋z查印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符？能否符合PCB制造工藝要求？有無定位標(biāo)記？元件在二維、三維空間上有無沖突？元件布局是否疏密有序，排列整齊？是否全部布完？需經(jīng)常更換的元件能否方便的更換？插件板插入設(shè)備是否方便？ 熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否有適當(dāng)?shù)木嚯x？調(diào)整可調(diào)元件是否方便？在需要散熱的地方，裝了散熱器沒有？空氣流是否通暢？信號流程是否順暢且互連最短？插頭、插座等與機械設(shè)計是否矛盾？　　PCB布線經(jīng)驗(一）　　這是個牽涉面大的問題。布局的方式分兩種，一種是交互式布局，另一種是自動布局，一般是在自動布局的基礎(chǔ)上用交互式布局進行調(diào)整，在布局時還可根據(jù)走線的情況對門電路進行再分配，將兩個門電路進行交換，使其成為便于布線的最佳布局。布局結(jié)果的好壞將直接影響布線的效果，因此可以這樣認為，合理的布局是PCB設(shè)計成功的第一步?！　≡谝粋€PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉。最好的走向是按直線，但一般不易實現(xiàn)，最不利的走向是環(huán)形。整個板子的不想要均勻，能不擠的不要擠在一齊。這個問題在實際中是相當(dāng)靈活的。其實這些電容是為開關(guān)器件(門電路)或其它需要濾波/退耦的件而設(shè)置的，布置這些電容就應(yīng)盡量靠近這些元部件，離得太遠就沒有作用了。地線應(yīng)盡量寬，最好使用大面積敷銅，這對接地點問題有相當(dāng)大的改善。所以，線密度應(yīng)視焊接工藝的水平來確定。焊盤或過線孔尺寸太小，或焊盤尺寸與鉆孔尺寸配合不當(dāng)。即當(dāng)未布線區(qū)腐蝕完后，細導(dǎo)線很有可能腐蝕過頭，或似斷非斷，或完全斷。PCB布線有單面布線、 雙面布線及多層布線。一般先進行探索式布經(jīng)線，快速地把短線連通， 然后進行迷宮式布線，先把要布的連線進行全局的布線路徑優(yōu)化，它可以根據(jù)需要斷開已布的線。所以對電、 地線的布線要認真對待，把電、地線所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 　　2 數(shù)字電路與模擬電路的共地處理　　現(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路（數(shù)字或模擬電路），而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的。也有在PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設(shè)計來決定?！　? 大面積導(dǎo)體中連接腿的處理　　在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對連接腿的處理需要進行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤與銅面滿接為好，但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：①焊接需要大功率加熱器。　　5 布線中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用　　在許多CAD系統(tǒng)中，布線是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)決定的。所以要有一個疏密合理的網(wǎng)格系統(tǒng)來支持布線的進行?！　τ陉P(guān)鍵的信號線是否采取了最佳措施，如長度最短，加保護線，輸入線及輸出線被明顯地分開。在PCB上是否加有工藝線？阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標(biāo)志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質(zhì)量。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。i I0^C:B4F%J0S{)e圖1 采用自動布線為圖3所示電路原理圖設(shè)計的電路板的頂層中國電子頂級開發(fā)網(wǎng)最專業(yè)的電子論壇、最專業(yè)的電子工程師博客39。當(dāng)檢查這種布線策略時，首先發(fā)現(xiàn)的弊端是存在多個地環(huán)路。在手工布線時，為確保正確實現(xiàn)電路，需要遵循一些通用的設(shè)計準(zhǔn)則：盡量采用地平面作為電流回路；將模擬地平面和數(shù)字地平面分開；如果地平面被信號走線隔斷，為降低對地電流回路的干擾，應(yīng)使信號走線與地平面垂直；模擬電路盡量靠近電路板邊緣放置，數(shù)字電路盡量靠近電源連接端放置，這樣做可以降低由數(shù)字開關(guān)引起的di/dt效應(yīng)。+S