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PCB抄板中元器件的选择

  从安全设计的要求出发,首先是载有危险电压的安全关键件的选用。如:220V电源插座、保险丝、电源?榈纫欢ㄒ猛ü踩现せ3C认证(中国强制认证委员会)的元器件或部件。其它的安全特低电路的IC电路的选择一般选用方式:在价格功能合适的情况下,表面贴装的SMT抄板器件优先与TTL双列直插器件,TTL器件优先于分离元器件。
  对于IC电路的功率和IC工作的速度(开关电路上升和下降时间)只要在能满足可靠性的前提下,反对IC功率越大越好,开关速度越快越好的错误观点。因为任何事情都具有多面性,某一特性走到极端,随之将出现其它问题,如灵敏度与抗干扰性就是一对矛盾,必须兼容各设计指标,妥然解决问题。
  电阻、电容、电感,一般也可选用SMT的、容量大的电容,可适情考虑应用其它形式器件。
  元器件的选择要在满足功能的前题下;已提出了3个降低和缩小。
  1,降低IC电路开关速度,减小谐波分量。
  2,降低工作电流,减小功率。
  3,缩小环流面积。
  SMT器件环流面积最小最合适,且集成度高可靠性好,所以作为首选对象。图7用三种不同器件装配在同一种PCB板上测试结果。
  第三种SMT的辐射最低。
  小结:选用器件不主张功率越大越好,速度越快越好,而是推荐只要满足设计功能要求,采用兼容各指标的设计,且能降低成本,
  又能完美达到设计目标,这种设计组合认为是最佳组合,当然各种不同类型、等级的机器就有不同的最佳组合。
  印制板层次设计及布线
  印制板布线前要正确认识电源、地线干扰及辐射情况是十分重要的,当电源、地线在瞬态出现增加或减少电流时,由于有电感和电容的作用,在电源、地线上出现干扰状况见图8电源线(VCC,ICC)、地线(Ig,Vg)噪声电压电流波形。
  这是一个IC电路工作时的情况,当许多电路工作时,电源、地线上干扰与辐射是十分严重的。因此,复杂一些的PCB板建议用四层板抄板,它的好处是顶面、背面都可布信号线,增加了布线空间,更主要的是有了一个低阻抗的地平面和电源平面,尤其是地平面,大大地缩小了所有IC电路工作的环流面积及地线阻抗。
  四层板原则上顶层为信号线层,第二层为直流地线层,第三层为直流电源层,第四层为信号线层。当印制板IC电路全部为开关电路或全部为模拟电路,那它们的地线不必隔离分开。有时,在直流电源层中往往有几种电源,一般都用空隙隔离方法来分割解决。当印制板抄板中出现有逻辑电路又有模拟电路的情况,通过分析,可将逻辑电路地线与模拟电路地线分区隔离(隔离带宽度>3mm)单处短接或用磁珠等方法联接取得同电位参照地。
  当印制板中的逻辑电路与模拟电路的联线有几十根,情况非常复杂,那必须掌握它们各自要有独立的电源、地线区,又要考虑到有联结关系的IC回路,其环流面积最小的原则去
  设计,并保证有极低阻抗的地线。
  双层板地线设计成栅状围框形成,即在印制板抄板一面布较多的平行地线,另一面为垂直地线,然后在它们交叉的地方用金属化过孔连接起来(过孔电阻要小)。
  为考虑到每个IC芯片近旁应设有地线,往往每隔1~115cm布一根地线,这样密集的地线使信号环路的面积更小,有利于降低辐射。该地网设计方法应在布信号线之前,否则实现比较困难。