第 5 章 电路板设计
5.1 元器件在 PCB 上的安装
5.1.1 元器件的布局
在电路板设计中,布局是一个重要的环节,布局的好坏
将直接影响布线的效果,合理的布局是 PCB 设计成功的第
一步。
布局的方式分为两种:一种是交互式布局;另一种是自
动布局,一般是在自动布局的基础上使用交互式布局进行调
整。在布局时还可以根据走线的情况对门电路进行再分配,
将两个门电路进行交换,使其成为便于布线的最佳布局,在
布局完成后,还可对设计文件及有关信息进行返回标注,使
得 PCB 中的有关信息与原理图一致,以便能与以后的建档、
更改设计同步起来,同时对模拟的有关信息进行更新,使得
能对电路的电气性能及功能进行板级验证。
第 5 章 电路板设计
设计者首先要考虑 PCB 尺寸大小, PCB 尺寸过大时印
制线路增长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也会增加;
过小则散热不好,且相邻走线易受干扰。其次,在确定 PC
B 尺寸后,要确定特殊元件的位置。最后,根据电路的功能
单元,对电路的全部元件进行布局。
在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则:
(1) 尽可能缩短高频元件之间的连线,设法减少它们的
分布参数和相互之间的电磁干扰,易受干扰的元件不能相互
挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。
(2) 某些元件或导线之间可能有较高的电位差,应加大
它们之间的距离,以免放电导致意外短路。带强电的元件应
尽量布置在调试时人体不必接触到的地方。
第 5 章 电路板设计
(3) 重量超过 15 g 的元件,应当使用支架加以固定,
然后焊接。那些又大又重、发热量大的元件不宜装在电路板
上,而应装在整机的机箱底板上且应考虑散热问题,热敏元
件应远离发热元件。
(4) 电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等
可调元件的布局应考虑整机的结构要求。
(5) 应留出电路板的定位孔和固定支架所占用的位置。
根据电路的功能单元对电路的全部元器件进行布局时,
要符合以下原则:
(1) 按照电路中各个功能单元的位置,使布局便于信号
流通,并使信号尽可能保持一致的方向。
第 5 章 电路板设计
(2) 以每个功能单元的核心元件为中心,围绕它们来进
行布局。元件应均匀、整齐、紧凑地排列在 PCB 上,尽量
减少和缩短各个元件之间的引线和连接。
(3) 一般元器件应该排布在 PCB 的一面,并且每个元
器件的引出脚要单独占用一个焊盘,两焊盘之间应有一定距
离的阻焊。
(4) 元器件的排布不能上下交叉,如图 5-1-1 所示。相
邻的两个元器件之间要保持一定间距,间距不得过小,避免
相互碰接。如果相邻元器件的电位差较高,则应当保持安全
距离。一般环境中的间隙安全电压是 200 V/mm 。