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PCB设计中选择元件的6大技巧

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[LV.2]初来乍到

发表于 7 天前 |显示全部楼层
      PCB设计中选择元件的6大技巧:      


      1.元件封装的选择

  在选择元件时,需要考虑最终PCB的顶层和底层可能存在的任何安装或包装限制。

  一些元件(如有极性电容)可能有高度净空限制,需要在元件选择过程中加以考虑。在最初开始设计时,可以先画一个基本的电路板外框形状,然后放置上一些计划要使用的大型或位置关键元件(如连接器)。

  这样,就能直观快速地看到(没有布线的)电路板虚拟透视图,并给出相对精确的电路板和元器件的相对定位和元件高度。这将有助于确保PCB经过装配后元件能合适地放进外包装(塑料制品、机箱、机框等)内。从工具菜单中调用三维预览模式即可浏览整块电路板。

  在设计PCB版图时,需要考虑电路板将如何制造,或者是手工焊接的话,焊盘将如何焊接。回流焊(焊剂在受控的高温炉中熔化)可以处理种类广泛的表贴器件(SMD)。波峰焊一般用来焊接电路板的反面,以固定通孔器件,但也可以处理放置在PCB背面的一些表贴元件。

  通常在采用这种技术时,底层表贴器件必须按一个特定的方向排列,而且为了适应这种焊接方式,可能需要修改焊盘。

  在整个设计过程中可以改变元件的选择。在设计过程早期就确定哪些器件应该用电镀通孔(PTH)、哪些应该用表贴技术(SMT)将有助于PCB的整体规划。需要考虑的因素有器件成本、可用性、器件面积密度和功耗等等。

  从制造角度看,表贴器件通常要比通孔器件便宜,而且一般可用性较高。对于中小规模的原型项目来说,最好选用较大的表贴器件或通孔器件,不仅方便手工焊接,而且有利于查错和调试过程中更好的连接焊盘和信号。

  2.使用良好的接地方法

  确保设计具有足够的旁路电容和地平面。在使用集成电路时,确保在靠近电源端到地(最好是地平面)的位置使用合适的去耦电容。电容的合适容量取决于具体应用、电容技术和工作频率。当旁路电容放置在电源和接地引脚之间、并且靠近正确的IC引脚摆放时,可以优化电路的电磁兼容性和易感性。

  3.分配虚拟元件封装

  打印一份材料清单(BOM)用于检查虚拟元件。虚拟元件没有相关的封装,不会传送到版图阶段。创建一份材料清单,然后查看设计中的所有虚拟元件。

  唯一的条目应该是电源和地信号,因为它们被认为是虚拟元件,只在原理图环境中进行专门的处理,不会传送到版图设计。除非用于仿真目的,在虚拟部分显示的元件都应该用具有封装的元件替代。

  4.确保您有完整的材料清单数据

  检查材料清单报告中是否有足够完整的数据。在创建出材料清单报告后,要进行仔细检查,对所有元件条目中不完整的器件、供应商或制造商信息补充完整。

  5.根据元件标号进行排序

  为了有助于材料清单的排序和查看,确保元件标号是连续编号的。

  6.检查多余的门电路

  一般来说,所有多余门的输入都应该有信号连接,避免输入端悬空。确保您检查了所有多余的或遗漏的门电路,并且所有没有连线的输入端都完全连上了。在一些情况下,如果输入端处于悬浮状态,整个系统都不能正确工作。就拿设计中经常使用的双运放来说。

  如果双路运放IC元件中只用了其中一个运放,建议要么把另一个运放也用起来,要么将不用的运放的输入端接地,并且布放一个合适的单位增益(或其它增益)反馈网络,从而确保整个元件能正常工作。

  在某些情况下,存在悬浮引脚的IC可能无法正常工作在指标范围内。通常只有当IC器件或同一器件中的其它门不是工作在饱和状态--输入或输出接近或处于元件电源轨时,这个IC工作时才能满足指标要求。仿真通常不能捕捉到这种情况,因为仿真模型一般不会将IC的多个部分连接在一起用于建模悬浮连接效应。

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