模擬電路印制板的布線設(shè)計(jì)
摘要:性能良好的電路裝置離不開PCB線路板正確合理的布線設(shè)計(jì),地線的布線設(shè)計(jì)是整個(gè)電路布線設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)?;诖?,主要介紹了模擬電路PCB印制板布線中地線的串聯(lián)布線與并聯(lián)布線,直流電源的布線,單元電路的去耦及回路共用地線阻抗的消除等問(wèn)題,也介紹了布線設(shè)計(jì)的相關(guān)要點(diǎn),為模擬電路PCB板的布線設(shè)計(jì)提供了參考。
關(guān)鍵詞:PCB;布線設(shè)計(jì);回路;共用地線阻抗
0 引言
如何依據(jù)設(shè)計(jì)好的電路原理圖,設(shè)計(jì)出電路性能優(yōu)異的PCB印制板圖,是電路設(shè)計(jì)師十分重視的問(wèn)題。模擬電路PCB印制板圖的設(shè)計(jì)依據(jù)電路的工作頻率,在排板布線方面有它自身的特點(diǎn)和規(guī)律,文章以收錄機(jī)電路為例就模擬電路PCB印制板的布線工作做一些討論。
1 地線的布線
電原理圖中的接地符號(hào)“┷”表示電路的參考電位,也稱地電位。所有畫“┷”的元件引線都連接在一起,處于同一個(gè)電位上,電源的負(fù)極(以下以電池負(fù)極接地為例)也與“┷”符號(hào)相連,“┷”符號(hào)在這里不代表接地或接機(jī)殼。當(dāng)由電原理圖設(shè)計(jì)PCB印制板圖時(shí),將接在參考電位上的所有元件的引腳都用銅箔連在一起,形成地線。由于銅箔有阻抗存在,地線中電流的流動(dòng),使地線上的各處電位不再完全相等,對(duì)電路的穩(wěn)定工作產(chǎn)生了影響,這種影響在高頻時(shí)更顯突出。因此在進(jìn)行PCB印制板的布線時(shí),要充分考慮到電路中的元件在地線中的接入位置和地線阻抗對(duì)電路產(chǎn)生的影響,確保電路穩(wěn)定工作。
1.1 低頻模擬電路的地線布線
低頻模擬電路的地線布置,通常按照電路的走向來(lái)安排。一般按小信號(hào)至大信號(hào)的順序采用串聯(lián)地線的布線方式將各單元電路的地線串接起來(lái),在電源濾波電容的負(fù)極連接,最后與電源地連接。其中各單元電路的交流信號(hào)要自成回路并且不和其他回路共用地線。若電路的走向是并聯(lián)關(guān)系,則地線采用并聯(lián)地線的布線方式。
圖1是一種串聯(lián)地線布線的情況,圖中電路由前置放大電路和功率放大電路(OTL電路)兩部分組成。R1、C1是前置電路的電源去耦元件,C2是電源濾波電容,也起去耦作用。電路中I1、I2是直流電源向前置和功放電路供電的平均電流,i1是前置電路的輸出回路電流,i2、i3是功放輸出電路中的電流,通過(guò)電容C1、C2和輸出電容C3各自構(gòu)成了交流回路。r1、r2、r3是印制板銅箔的等效地線阻抗。布線時(shí)的要點(diǎn)是:前置級(jí)是小信號(hào)放大電路,增益較高,最容易受到干擾,前置單元電路內(nèi)部的布線要避免輸入和輸出回路共用地線,還要避免后級(jí)功放電路對(duì)前置輸入電路的干擾;功放電路是大信號(hào)電路,要防止它干擾功放輸入電路和前置級(jí)電路。從圖中可以看到前置電路的i1經(jīng)過(guò)C1構(gòu)成了交流回路,功放電路的i2經(jīng)過(guò)C2和C3構(gòu)成了交流回路,i3也自成回路,這三個(gè)回路的電流都沒(méi)有流經(jīng)r1,I1、I2也沒(méi)有流經(jīng)r1,信號(hào)源u(t)在加到前置放大電路輸入端1、2腳的路經(jīng)上,沒(méi)有受到后級(jí)電路的干擾;大電流i2、i3也沒(méi)有流過(guò)r2,沒(méi)有對(duì)功放輸入電路造成干擾。各單元電路的地線阻抗r1、r2、r3按串聯(lián)形式連接到濾波電容C2的負(fù)極,電源的負(fù)極也連接在C2的負(fù)極。整個(gè)電路地線布置是合理的。一種不合理的地線布置例子是將電容C2接在u(t)的接地端(圖1的a點(diǎn)處),使r1中有大電流i2流過(guò),產(chǎn)生的干擾電壓與信號(hào)源u(t)串聯(lián)后加到前置電路輸入端1、2腳,將使整個(gè)電路不能正常工作。
評(píng)論