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在当今激烈竞争的电池供电 市场中,由于成本指标限制,设计人员常常使用双面板。尽管多层板(4层、6层及8层)方案在尺寸、噪声和性能方面具有明显优势,成本压力却促使工程师们重新考虑其布线策略,采用双面板。在本文中,我们将讨论自动布线功能的正确使用和错误使用,有无地平面时电流回路的设计策略,以及对双面板元件布局的建议。自动布线的优缺点以及模拟电路布线的注意事项
设计PCB时,往往很想使用自动布线。通常,纯数字的电路板(尤其信号电平比较低,电路密度比较小时)采用自动布线是没有问题的。但是,在设计模拟、混合信号或高速电路板时,如果采用布线软件的自动布线工具,可能会出现一些问题,甚至很可能带来严重的电路性能问题。
例如,图1中显示了一个采用自动布线设计的双面板的顶层。此双面板的底层如图2所示,这些布线层的电路原理图如图3a和图3b所示。设计此混合信号电路板时,经仔细考虑,将器件手工放在板上,以便将数字和模拟器件分开放置。
采用这种布线方案时,有几个方面需要注意,但**麻烦的是接地。如果在顶层布地线,则顶层的器件都通过走线接地。器件还在底层接地,顶层和底层的地线通过 电路板**右侧的过孔连接。当检查这种布线策略时,首先发现的弊端是存在多个地环路。另外,还会发现底层的地线返回路径被水平信号线隔断了。这种接地方案的可取之处是,模拟器件(12位A/D转换器MCP3202和2.5V参考电压源MCP4125)放在电路板的**右侧,这种布局确保了这些模拟芯片下面不会有数字地信号经过。
图3a和图3b所示电路的手工布线如图4、图5所示。在手工布线时,为确保正确实现电路,需要遵循一些通用的设计 准则:尽量采用地平面作为电流回路;将模拟地平面和数字地平面分开;如果地平面被信号走线隔断,为降低对地电流回路的干扰,应使信号走线与地平面垂直;模拟电路尽量靠近电路板边缘放置,数字电路尽量靠近电源连接端放置,这样做可以降低由数字开关引起的di/dt效应。
有时普通二极管(如检波二极管)和小功率稳压二极管字迹脱落,由于外形相似而无法区别。但是,它们之间特性有两个明显的区别:一般二极管多工作在正向导通和反向截止状态下,稳压二极管则工作在反向击穿状态下;绝大多数二极管反向击穿电压在几十伏以上,而常用稳压管击穿电压多低于15V。这就给我们区别它们提供了依据。
用“x10k”档分别检测普通二极管和稳压管,若有约1M 以上的阻值,则此管为普通二极管,若在二、三百千欧以下,则为稳压值低于“x10k"档内电池电压的稳压管。若稳压值高于电表内的电池电压则无法区别。
值得注意的是,有少数反向电流大的锗二极管,用“x 10k" 档检测它时,其反向电阻也可仅为几百千欧,这一方法就不适用。此外,少数普通二极管的击穿电压仅为15V,若“x 10k" 档内电池电压为22.5V,这些管子就不可误判为稳压二极管。