1、電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)總結(jié)一、模擬電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)（ 1）為了獲得具有良好穩(wěn)定性的反饋電路，通常要求在反饋環(huán)外面使用一個(gè)小電阻或扼流圈給容性負(fù)載提供一個(gè)緩沖。（ 2） 積分反饋電路通常需要一個(gè)小電阻（約 560 歐） 與每個(gè)大于10pF 的積分電容串聯(lián)。（ 3） 在反饋環(huán)外不要使用主動(dòng)電路進(jìn)行濾波或控制EMC 的 RF 帶寬， 而只能使用被動(dòng)元件（最好為RC 電路） 。僅僅在運(yùn)放的開環(huán)增益比閉環(huán)增益大的頻率下，積分反饋方法才有效。在更高的頻率下，積分電路不能控制頻率響應(yīng)。（ 4）為了獲得一個(gè)穩(wěn)定的線性電路，所有連接必須使用被動(dòng)濾波器或其他抑制方法（如光電隔離）進(jìn)行保護(hù)。（ 5）使用EMC 濾波器，并

2、且與IC 相關(guān)的濾波器都應(yīng)該和本地的0V 參考平面連接。（ 6）在外部電纜的連接處應(yīng)該放置輸入輸出濾波器，任何在沒有屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接處都需要濾波，因?yàn)榇嬖谔炀€效應(yīng)。另外， 在具有數(shù)字信號(hào)處理或開關(guān)模式的變換器的屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接處也需要濾波。（ 7）在模擬IC 的電源和地參考引腳需要高質(zhì)量的RF 去耦，這一點(diǎn)與數(shù)字IC 一樣。但是模擬IC 通常需要低頻的電源去耦，因?yàn)槟M元件的電源噪聲抑制比（PSRR）在高于1KHz后增加很少。在每個(gè)運(yùn)放、比較器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的模擬電源走線上都應(yīng)該使用RC 或 LC 濾波。電源濾波器的拐角頻率應(yīng)該對(duì)器件的PSRR 拐角頻率和斜率進(jìn)行補(bǔ)償，從而在整個(gè)工作

3、頻率范圍內(nèi)獲得所期望的PSRR。（ 8）對(duì)于高速模擬信號(hào)，根據(jù)其連接長(zhǎng)度和通信的最高頻率，傳輸線技術(shù)是必需的。即使是低頻信號(hào)，使用傳輸線技術(shù)也可以改善其抗干擾性，但是沒有正確匹配的傳輸線將會(huì)產(chǎn)生天線效應(yīng)。（ 9）避免使用高阻抗的輸入或輸出，它們對(duì)于電場(chǎng)是非常敏感的。（ 10） 由于大部分的輻射是由共模電壓和電流產(chǎn)生的，并且因?yàn)榇蟛糠汁h(huán)境的電磁干擾都是共模問題產(chǎn)生的，因此在模擬電路中使用平衡的發(fā)送和接收（差分模式）技術(shù)將具有很好的EMC 效果，而且可以減少串?dāng)_。平衡電路（差分電路） 驅(qū)動(dòng)不會(huì)使用0V 參考系統(tǒng)作為返回電流回路，因此可以避免大的電流環(huán)路，從而減少RF 輻射。（ 11）比較器必須具有

4、滯后（正反饋），以防止因?yàn)樵肼暫透蓴_而產(chǎn)生的錯(cuò)誤的輸出變換，也可以防止在斷路點(diǎn)產(chǎn)生振蕩。不要使用比需要速度更快的比較器（將 dV/dt 保持在滿足要求的范圍內(nèi)，盡可能低）。（ 12）有些模擬IC 本身對(duì)射頻場(chǎng)特別敏感，因此常常需要使用一個(gè)安裝在PCB 上，并且與PCB 的地平面相連接的小金屬屏蔽盒，對(duì)這樣的模擬元件進(jìn)行屏蔽。注意，要保證其散熱條二、電路板設(shè)計(jì)步驟一般而言，設(shè)計(jì)電路板最基本的過程可以分為三大步驟。（1） . 電路原理圖的設(shè)計(jì)（2） . 產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表（Altum Designer 09 好像不用）（3） . 印制電路板的設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)過程原理圖的設(shè)計(jì)可按下面過程來完成。（ 1） 復(fù)雜

5、的原理圖用層次電路圖來畫，簡(jiǎn)單的可以不用。要構(gòu)思好零件圖，設(shè)計(jì)好圖紙大小。圖紙大小是根據(jù)電路圖的規(guī)模和復(fù)雜程度而定的，設(shè)置合適的圖紙大小是設(shè)計(jì)好原理圖的第一步。（2）設(shè)置Protel 99/Schematic設(shè)計(jì)環(huán)境，包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類型，光標(biāo)類型等等，大多數(shù)參數(shù)也可以使用系統(tǒng)默認(rèn)值。（ 3）旋轉(zhuǎn)零件，用戶根據(jù)電路圖的需要，將零件從零件庫(kù)里取出放置到圖紙上， 并對(duì)放置零件的序號(hào)、零件封裝進(jìn)行定義和設(shè)定等工作。將自己做的元器件和封裝作成一個(gè)庫(kù)，方便日后調(diào)用。（ 4）有原理圖布線，利用Protel 提供的各種工具，將圖紙上的元件用具有電氣意義的導(dǎo)線、符號(hào)連接起來，構(gòu)成一個(gè)完整的原理圖。（ 5）調(diào)

6、整線路，將初步繪制好的電路圖作進(jìn)一步的調(diào)整和修改，使得原理圖更加美觀。（6）報(bào)表輸出，通過Protel提供的各種報(bào)表工具生成各種報(bào)表，其中最重要,通過網(wǎng)絡(luò)表為后續(xù)的電路板設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備。（ 7）文件保存及打印輸出，最后的步驟是文件保存及打印輸出。三、原理圖設(shè)計(jì)需要遵循的原則（ 1） 在元器件的布局方面，應(yīng)該把相互有關(guān)的元件盡量放得近一些，例如，時(shí)鐘發(fā)生器、晶振、CPU 的時(shí)鐘輸入端都易產(chǎn)生噪聲，在放置的時(shí)候應(yīng)把它們近些。對(duì)于那些易產(chǎn)生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路開關(guān)電路等，應(yīng)盡量使其遠(yuǎn)離單片機(jī)的邏輯控制電路和存儲(chǔ)電路（ROM 、 RAM ） ，如果可能的話，可以將這些電路另外制成電路板，這樣

7、有利于抗干擾，提高電路工作的可靠性。（ 2）盡量在關(guān)鍵元件，如ROM 、 RAM 等芯片旁邊安裝去耦電容。實(shí)際上，印制電路板走線、引腳連線和接線等都可能含有較大的電感效應(yīng)。大的電感可能會(huì)在 Vcc 走線上引起嚴(yán)重的開關(guān)噪聲尖峰。防止Vcc 走線上開關(guān)噪聲尖峰的唯一方法，是在Vcc與電源地之間安放一個(gè)0.1uF的電子去耦電容。如果電路板上使用的是表面貼裝元件，可以用片狀電容直接緊靠著元件，在Vcc 引腳上固定。最好是使用瓷片電容，這是因?yàn)檫@種電容具有較低的靜電損耗（ESL）和高頻阻抗，另外這種電容溫度和時(shí)間上的介質(zhì)穩(wěn)定性也很不錯(cuò)。盡量不要使用鉭電容，因?yàn)樵诟哳l下它的阻抗較高。在安放去耦電容時(shí)需要

8、注意以下幾點(diǎn)：在印制電路板的電源輸入端跨接100uF 左右的電解電容，如果體積允許的話，電容量大一些則更好。原則上每個(gè)集成電路芯片的旁邊都需要放置一個(gè)0.01uF的瓷片電容，如果電路板的空隙太小而放置不下時(shí)，可以每10個(gè)芯片左右放置一個(gè)110的鋰電容。對(duì)于抗干擾能力弱、關(guān)斷時(shí)電流變化大的元件和 RAM、ROM等存儲(chǔ)元件，應(yīng)該在電源線（Vcc）和地線之間接入去耦電容。電 容的引線不要太長(zhǎng)，特別是高頻旁路電容不能帶引線。（ 3）在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，地線的種類有很多，有系統(tǒng)地、屏蔽地、邏輯地、模擬地等，地線是否布局合理，將決定電路板的抗干擾能力。在設(shè)計(jì)地線和接地點(diǎn)的時(shí)候，應(yīng)該考慮以下問題：邏輯地和模

9、擬地要分開布線，不能合用，將它們各自的地線分別與相應(yīng)的電源地線相連。在設(shè)計(jì)時(shí)，模擬地線應(yīng)盡量加粗，而且盡量加大引出端的接地面積。一般來講，對(duì)于輸入輸出的模擬信號(hào)，與單片機(jī)電路之間最好通過光耦進(jìn)行隔離。在設(shè)計(jì)邏輯電路的印制電路版時(shí)，其地線應(yīng)構(gòu)成閉環(huán)形式，提高電路的抗干擾能力。地線應(yīng)盡量的粗。如果地線很細(xì)的話，則地線電阻將會(huì)較大，造成接地電位隨電流的變化而變化，致使信號(hào)電平不穩(wěn)，導(dǎo)致電路的抗干擾能力下降。在布線空間允許的情況下，要保證主要地線的寬度至少在 23mm以上，元件引腳上的接地線應(yīng)該在1.5mm 左右。4、 PCB 制作原則1印刷電路板的設(shè)計(jì)，從確定板的尺寸大小開始，印刷電路板的尺寸因受機(jī)

10、箱外殼大小限制，以能恰好安放入外殼內(nèi)為宜，其次， 應(yīng)考慮印刷電路板與外接元器件（主要是電位器、插口或另外印刷電路板）的連接方式。印刷電路板與外接組件一般是通過塑料導(dǎo)線或金屬隔離線進(jìn)行連接。但有時(shí)也設(shè)計(jì)成插座形式。 即： 在設(shè)備內(nèi)安裝一個(gè)插入式印刷電路板要留出充當(dāng)插口的接觸位置。對(duì)于安裝在印刷電路板上的較大的組件，要加金屬附件固定，以提高耐振、耐沖擊性能。2布線圖設(shè)計(jì)的基本方法首先需要對(duì)所選用組件器及各種插座的規(guī)格、尺寸、面積等有完全的了解；對(duì)各部件的位置安排作合理的、仔細(xì)的考慮，主要是從電磁場(chǎng)兼容性、抗干擾的角度， 走線短， 交叉少， 電源， 地的路徑及去耦等方面考慮。各部件位置定出后，就是各

11、部件的聯(lián)機(jī)，按照電路圖連接有關(guān)引腳，完成的方法有多種，印刷線路圖的設(shè)計(jì)有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與手工設(shè)計(jì)方法兩種。最原始的是手工排列布圖。這比較費(fèi)事，往往要反復(fù)幾次，才能最后完成，這在沒有其它繪圖設(shè)備時(shí)也可以，這種手工排列布圖方法對(duì)剛學(xué)習(xí)印刷板圖設(shè)計(jì)者來說也是很有幫助的。計(jì)算機(jī)輔助制圖，現(xiàn)在有多種繪圖軟件，功能各異，但總的說來，繪制、修改較方便，并且可以存盤貯存和打印。接著， 確定印刷電路板所需的尺寸，并按原理圖，將各個(gè)元器件位置初步確定下來， 然后經(jīng)過不斷調(diào)整使布局更加合理，印刷電路板中各組件之間的接線安排方式如下：（ 1） 印刷電路中不允許有交叉電路，對(duì)于可能交叉的線條，可以用 “鉆 ”、 “繞

12、”兩種辦法解決。即， 讓某引線從別的電阻、電容、 三極管腳下的空隙處“鉆 ”過去，或從可能交叉的某條引線的一端“繞 ”過去， 在特殊情況下如何電路很復(fù)雜，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)也允許用導(dǎo)線跨接，解決交叉電路問題。（ 2）電阻、二極管、管狀電容器等組件有“立式 ”， “臥式 ”兩種安裝方式。立式指的是組件體垂直于電路板安裝、焊接， 其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間，臥式指的是組件體平行并緊貼于電路板安裝，焊接， 其優(yōu)點(diǎn)是組件安裝的機(jī)械強(qiáng)度較好。這兩種不同的安裝組件，印刷電路板上的組件孔距是不一樣的。（ 3）同一級(jí)電路的接地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近，并且本級(jí)電路的電源濾波電容也應(yīng)接在該級(jí)接地點(diǎn)上。特別是本級(jí)晶體管基極、發(fā)射極的接地點(diǎn)不能

13、離得太遠(yuǎn)，否則因兩個(gè)接地點(diǎn)間的銅箔太長(zhǎng)會(huì)引起干擾與自激，采用這樣“一點(diǎn)接地法”的電路，工作較穩(wěn)定，不易自激。（ 4）總地線必須嚴(yán)格按高頻中頻低頻一級(jí)級(jí)地按弱電到強(qiáng)電的順序排列原則， 切不可隨便翻來覆去亂接，級(jí)與級(jí)間寧肯可接線長(zhǎng)點(diǎn)，也要遵守這一規(guī)定。特別是變頻頭、再生頭、調(diào)頻頭的接地線安排要求更為嚴(yán)格，如有不當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生自激以致無法工作。調(diào)頻頭等高頻電路常采用大面積包圍式地線，以保證有良好的屏蔽效果。（ 5）強(qiáng)電流引線（公共地線，功放電源引線等）應(yīng)盡可能寬些，以降低布線電阻及其電壓降，可減小寄生耦合而產(chǎn)生的自激。（ 6）阻抗高的走線盡量短，阻抗低的走線可長(zhǎng)一些，因?yàn)樽杩垢叩淖呔€容易發(fā)笛和吸收信號(hào)，

14、引起電路不穩(wěn)定。電源線、地線、無反饋組件的基極走線、發(fā)射極引線等均屬低阻抗走線，射極跟隨器的基極走線、收錄機(jī)兩個(gè)聲道的地線必須分開，各自成一路，一直到功效末端再合起來，如兩路地線連來連去，極易產(chǎn)生串音，使分離度下降。5、 PCB 制作注意事項(xiàng)1布線方向：從焊接面看，組件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方向相一致，因生產(chǎn)過程中通常需要在焊接面進(jìn)行各種參數(shù)的檢測(cè)，故這樣做便于生產(chǎn)中的檢查，調(diào)試及檢修（注：指在滿足電路性能及整機(jī)安裝與面板布局要求的前提下）。2按電路的功能模塊合理布局。布局時(shí)，按電路圖講電路劃成不同的功能模塊，如電源部分，驅(qū)動(dòng)部分，CPU 部分放置，然后根

15、據(jù)PCB 尺寸和安裝整體移動(dòng)各相關(guān)模塊，這樣就能保證相同模塊內(nèi)的走線最短，各模塊之間的鏈接最合理。各組件排列，分布要合理和均勻，力求整齊，美觀，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈蟆?電阻、二極管的放置方式分為平放與豎放兩種：（ 1）平放：當(dāng)電路組件數(shù)量不多，而且電路板尺寸較大的情況下，一般是采用平放較好；對(duì)于1/4W 以下的電阻平放時(shí),兩個(gè)焊盤間的距離一般取4/10 英寸， 1/2W 的電阻平放時(shí),兩焊盤的間距一般取5/10 英寸； 二極管平放時(shí)，1N400X系列整流管，一般取3/10英寸;1N540X系列整流管，一般取45/10英寸。（2）豎 放：當(dāng)電路組件數(shù)較多，而且電路板尺寸不大的情況下，一般是采用豎放

16、，豎放時(shí)兩個(gè)焊盤的間距一般取12/10英寸。（ 電位器：IC 座的放置原則（ 1）電位器：在穩(wěn)壓器中用來調(diào)節(jié)輸出電壓，故設(shè)計(jì)電位器應(yīng)滿中順時(shí)針調(diào)節(jié)時(shí)輸出電壓升高，反時(shí)針調(diào)節(jié)器節(jié)時(shí)輸出電壓降低；在可調(diào)恒流充電器中電位器用來調(diào)節(jié)充電電流折大小，設(shè)計(jì)電位器時(shí)應(yīng)滿中順時(shí)針調(diào)節(jié)時(shí)，電流增大。電位器安放位軒應(yīng)當(dāng)滿中整機(jī)結(jié)構(gòu)安裝及面板布局的要求，因此應(yīng)盡可能放軒在板的邊緣，旋轉(zhuǎn)柄朝外。（ 2） IC 座：設(shè)計(jì)印刷板圖時(shí)，在使用IC 座的場(chǎng)合下，一定要特別注意IC座上定位槽放置的方位是否正確，并注意各個(gè)IC 腳位是否正確，例如第1 腳只能位于 IC 座的右下角線或者左上角，而且緊靠定位槽（從焊接面看）。5進(jìn)出接線端布置（1）相關(guān)聯(lián)的兩引線端不要距離太大，一般為23/10英寸左右較合適。（ 2）進(jìn)出線端盡可能集中在1 至 2 個(gè)側(cè)面，不要太過離散。