PCB印制板布线

在印制板布线时，应先确定元器件在板上的位置，然后布置地线、电源线，再安排高速信号线，最后考虑低速信号线。

元器件的位置应按电源电压、数字及模拟电路、速度快慢、电流大小等进行分组，以免相互干扰。根据元器件的位置可以确定印制板连接器各个引脚的安排。所有连接器应安排在印制板的一侧，尽量避免从两侧引出电缆，减少共模辐射。

（1）电源线

在考虑安全条件下，电源线应尽可能靠近地线，以减小差模辐射的环面积，也有助于减小电路的交扰。

（2）时钟线、信号和地线的位置信号线与地线距离应较近，形成的环面积较小。

PCB布局小结

合理的布局是PCB设计成功的第一步．应在自动布局的基础上，用交互式布局进行调整．

A．首先，要考虑PCB尺寸大小，过大时，印制线条长，阻抗增加，抗扰能力下降，成本也增加．过小时，散热不好，串扰增加．

B．其次，按不兼容分割原则，确定特殊元器件位置．输入输出元件尽量远离，兼顾美观；

C．再次，把连线关系密切的元器件尽量放在一起，尤其要使高速线尽量短；

D．最后，按照电路流程安排各功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接，对全部元器件进行布局。

E．PCB是各类元器件的支撑件，并为它们提供互连，提供所要求的电气特性，如特性阻抗元器件等．

F．产品的高速，高密度，大容量化要求，又提出了许多新的功能要求，例如，信号完整性，防EMI对策等．

G．PCB设计就是把原理图变成PCB电路板，这不是一件容易的事情．普通PCB，只要做到布局布线合理即可；对多层板高速PCB，布线长度要严格限制，克服反射和串扰．实践证明，即使电路原理图设计正确，PCB设计不当，也会对产品造成不良后果．布线过程限定最高，技术最细，工作量最大．

PCB布线要求

A．电源线，地线加去耦电容；宽度： 地线＞电源线＞信号线

多层板

B．数字，模拟共地处理

数字电路频率高，模拟电路敏感度高．器件，信号线都要远离

数字地，模拟地只有一点连接  

C．相邻两层的布线要互相垂直，防止感应耦合

D．输入输出端用的导线应避免相邻平行，必要时加线间地线

E．采用大面积铜箔时，应采用栅格状，以免长期受热后，发生膨胀和脱落，也有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体

F．大功率RF信号线放在PCB的中间层，并良好接地减少辐射

G直角走线等效为容性负载，阻抗减小，减缓tr，并造成反射，同时在直角尖端产生电磁骚扰发射

双面板布线设计

地线面

地线网格的极端形式是平行的导线无限多，构成了一个连续的导体平面，这个平面称为地线面。这在多层板中很容易实现，它能提供最小的电感。这种结构特别适合于射频电路和高速数字电路。通常的四层板中专门设置一个电源面，它能够在高频时提供一个低的“源－地”阻抗。

环路面积

地线面的一个主要好处是能够使辐射的环路最小。这保证了PCB的最小差模辐射和对外界骚扰的敏感度。

输入输出地的结构

为了减小电缆上的共模辐射，需要对电缆采取滤波和屏蔽技术。但不论滤波还是屏蔽都需要一个没有受到内部骚扰污染的干净地。

当地线不干净时，滤波在高频时几乎没有作用。除非在布线时就考虑这个问题，一般这种干净地是不存在。

干净地既可以是PCB上的一个区域，也可以是一块金属板。

所有输入输出线的滤波和屏蔽层必须联到干净地上。干净地与内部的地线只能在一点相连。这样可以避免内部信号电流流过干净地，造成污染。

多层板布线设计

对高速逻辑电路设计，使用单层板不能满足电磁兼容性要求时；应该研究多层板的应用。

①多层印制板设计

多层印制板设计中遇到的主要问题是电磁兼容设计。

多层印制板设计要决定选用的多层印制板的层数。多层印制板的层间安排随着电路而变，但应有以下共同原则：

（1）电源平面应靠近接地平面，并且安排在接地平面之下。

这样可以利用两金属平板间的电容作电源的平滑电容，同时接地平面还对电源平面上分布的辐射电流起到屏蔽作用。

（2）布线层应安排与整块金属平面相邻。这样的安排是为了产生通量对消作用。

布线层安排

A．PCB由电源层，接地层和信号层组成．合理选择层数，能减小PCB尺寸，能充分利用中间层设置屏蔽，实现就近接地，有效降低寄生电感，缩短信号传输长度，大幅降低信号交叉干扰等．四层板比双面板的骚扰发射低20dB．当然，层数越多，制造工艺越复杂，成本也越高．

B．S－－布线层，必须与接地层或电源层相邻；G—接地层 P—电源层

G，P两者必须相邻，否则S间存在串扰，GP间存在最大环流，多电源供电时，各P之间由G隔开，以免P间AC耦合．

C．决定层数的因素：功能要求，信号分类隔离要求，阻抗控制要求，元器件密度，布线条数，振铃限制等．

（3）把数字电路和模拟电路分开，有条件时将数字电路和模拟电路安排在不同层内。如果一定要安排在同层，可采用开沟、加接地线条、分隔等方法补救。模拟的和数字的地、电源都要分开，不能混用。

数字信号有很宽的频谱，是产生骚扰的主要来源。

（4）在中间层的印制线条形成带状线，在表面层形成微带线，两者传输特性不同。

（5）时钟电路和高频电路是主要的骚扰和辐射源，一定要单独安排、远离敏感电路。

（6）不同层所含的杂散电流和高频辐射电流不同，布线时，不能同等看待。

多层印制板设计中有两个基本原则用来确定印制线条间距和边距20－H原则 所有的具有一定电压的印制板都会向空间辐射电磁能量，为减小这个效应，线路面的物理尺寸都应该比最靠近的接地板的物理尺寸小20H，其中H是两层印制板的问距。

当尺寸小至10H时，辐射强度开始下降，

当尺寸小至20H时，辐射强度下降70％。

根据20－H原则，按照一般典型印制板尺寸，20H一般为3mm左右。