PCB走线规则

博客围绕PCB走线规则展开,虽内容未给出,但可知聚焦于PCB设计中走线方面的规则,这在嵌入式电路设计里至关重要,合理的走线规则有助于提升电路性能和稳定性。
 
**四层电路板布线方法:一般而言,四层电路板可分为顶层、底层和两个中间层。顶层和底层走信号线, 中间层首先通过命令DESIGN/LAYER STACK MANAGER用ADD PLANE 添加INTERNAL PLANE1和INTERNAL PLANE2 分别作为用的最多的电源层如VCC和地层如GND(即连接上相应的网络标号。注意不要用ADD LAYER,这会增 加MIDPLAYER,后者主要用作多层信号线放置),这样PLNNE1和PLANE2就是两层连接电源VCC和地GND的铜皮。 如果有多个电源如VCC2等或者地层如GND2等,先在PLANE1或者PLANE2中用较粗导线或者填充FILL(此时该导 线或FILL对应的铜皮不存在,对着光线可以明显看见该导线或者填充)划定该电源或者地的大致区域 (主要是为了后面PLACE/SPLIT PLANE命令的方便),然后用PLACE/SPLIT PLANE在INTERNAL PLANE1和 INTERNAL PLANE2相应区域中划定该区域(即VCC2铜皮和GND2铜片,在同一PLANE中此区域不存在VCC了) 的范围(注意同一个PLANE中不同网络表层尽量不要重叠。设SPLIT1和SPLIT2是在同一PLANE中重叠两块, 且SPLIT2在SPLIT1内部,制版时会根据SPLIT2的边框自动将两块分开(SPLIT1分布在SPLIT的外围)。 只要注意在重叠时与SPLIT1同一网络表的焊盘或者过孔不要在SPLIT2的区域中试图与SPLIT1相连就不会 出问题)。这时该区域上的过孔自动与该层对应的铜皮相连,DIP封转器件及接件等穿过上下板的器件引脚会自动与该区域的PLANE让开。点击DESIGN/SPLIT PLANES可查看各SPLIT PLANES。
### PCB线设计规则 PCB线设计不仅涉及电路的美观和工艺性,还显著影响信号传输质量、系统抗干扰能力及整体可靠性。为了确保良好的信号完整性和电磁兼容性(EMC),合理规划布线并严格遵守相关规则至关重要。 #### 合理布局电源层与地层 对于多层板而言,在顶层和底层分别布置信号走线,而内部夹心层则用于铺设完整的电源平面和接地平面。这种结构有助于减少噪声耦合,并提供稳定的低阻抗路径给电流回流[^1]。 #### 控制差分对间距 当处理高速串行通信接口时,应保持一对差分线路之间的距离恒定不变;通常建议该间隙不超过0.5mm至1mm之间。这样做能够维持两根导体间相等长度及其特性阻抗的一致性,进而优化数据传输效率并降低误码率的发生概率。 #### 防止平行长距离走线 避免不同网络间的电线长时间相互平行排列,因为这可能会引起不必要的电感或电容效应,造成串扰现象加剧。如果确实无法避开这种情况,则需采取屏蔽措施或将受影响部分尽可能缩短以减轻负面影响程度。 ```cpp // 示例:定义两个不平行的走线函数 void drawNonParallelTraces(float angleA, float lengthA, float angleB, float lengthB){ // 绘制第一条斜率为angleA且总长为lengthA的走线 Line traceA(0, 0, cos(angleA)*lengthA, sin(angleA)*lengthA); // 确保第二条走线不会与第一条完全平行 while(abs(angleA-angleB)<MIN_ANGLE_DIFFERENCE || abs((PI-abs(angleA)-abs(angleB)))<MIN_ANGLE_DIFFERENCE){ cout << "两条走线角度过近,请重新输入第二个角度:" ; cin >> angleB; } Line traceB(cos(angleA)*lengthA,sin(angleA)*lengthA, cos(angleB)*(cos(angleA)*lengthA+lengthB),sin(angleB)*(sin(angleA)*lengthA+lengthB)); } ``` #### 使用终端匹配电阻 针对一些特定类型的高频信号源端口处添加适当大小的串联终止电阻器可以帮助吸收反射波能量,防止其再次返回发送方形成震荡情况发生。同样地,在接收侧也可以考虑加入并联型式的终结组件来达到相同目的——即消除可能存在的驻波问题,提高链路稳定性。 #### 进行充分前仿真实验 在完成初步设计方案之后但尚未投入批量生产之前,利用专业的EDA工具软件执行详细的预演测试工作是非常有必要的一步骤。通过对虚拟模型施加各种极限条件下的激励源刺激响应曲线分析,提前发现潜在隐患所在之处以便及时调整改进方案直至满意为止。
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