29、印刷电路板电气与机械设计要点解析

印刷电路板电气与机械设计要点解析

在电子设备的设计中，印刷电路板（PB）及其组件（PBA）的设计至关重要，它不仅要满足电气性能要求，还要考虑机械结构的合理性。下面将详细介绍印刷电路板设计中的电气和机械设计参数。

电气设计参数

接地分离

将自然分组的接地进行识别和分离，使其满足相似的要求，能够提高产品符合定义要求的可靠性。常见的接地分组包括：
- 电气安全接地
- 电源接地
- 低电平模拟接地
- 高电平模拟接地
- 数字接地
- I/O 接地
- 脉冲功率/能量接地

在定义特定组件的印刷电路设计要求时，必须包含对实现正常功能所需接地元件的分析结果。

旁路电容器

旁路电容器的选择、位置、数量和值会影响功能电路的性能。其目的是提供必要的电能，以最小化组件在功能操作期间正常瞬态开关和负载电流的影响。旁路电容器的选择、位置和放置对电磁兼容性（EMC）有显著影响，对功能性能的影响较小。EMC 管理的关键之一是首先防止或最小化电磁场的产生和后续辐射。

电压和接地总线

随着工作频率和速度的增加，电压和接地总线分配系统可能会像集总常数冲击激励振荡器一样工作。振荡频率取决于电压和接地总线系统的串联电感以及并联电容器。最糟糕的情况之一是，当电压和接地总线像铁轨一样布置，旁路电容器与之配合，数字集成电路像铁轨枕木一样交替放置在它们之间。

电压和接地平面

电压和接地平面是在印刷电路板设计（PBD）中分配电压和接地的有效手段，可提供相对较低的电阻和阻抗。然而，要实现最大效果（即实心金