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印制電路板圖繪制

印制電路板（printed circuit board，pcb，簡(jiǎn)稱(chēng)印制板或線(xiàn)路板），是由絕緣基板、連接導線(xiàn)和裝配焊接電子元器件的焊盤(pán)組成的，具有導線(xiàn)和絕緣底板的雙重作用。它可以實(shí)現電路中各個(gè)元器件的電氣連接，代替復雜的布線(xiàn)，減少傳統方式下的工作量，簡(jiǎn)化電子產(chǎn)品的裝配、焊接、調試工作；縮小整機體積，降低產(chǎn)品成本，提高電子設備的質(zhì)量和可靠性；印制電路板具有良好的產(chǎn)品一致性，它可以采用標準化設計，有利于在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現機械化和自動(dòng)化；使整塊經(jīng)過(guò)裝配調試的印制電路板作為一個(gè)備件，便于整機產(chǎn)品的互換與維修。

1. 印制電路板圖的排版布局

印制電路板圖設計的主要內容是排版設計，即把電子元器件合理地布局在一定制板面積上。排版設計，不單純是按照電路原理圖把元器件通過(guò)印制線(xiàn)條簡(jiǎn)單地連接起來(lái)。為使整機能夠穩定可靠地工作，要對元器件及其連線(xiàn)在印制板上進(jìn)行合理的排版布局。如果排版布局不合理，就有可能出現各種干擾，以致合理的原理方案不能實(shí)現，或使整機技術(shù)指標下降。這里主要介紹印制板整體布局的幾個(gè)一般原則。

1）抗干擾設計原則

干擾現象在整機調試和工作中經(jīng)常出現，產(chǎn)生的原因是多方面的，除外界因素造成干擾外，印制板布局布線(xiàn)不合理、元器件安裝位置不當、屏蔽設計不完備等都可能造成干擾。

（1）地線(xiàn)布置與干擾。

原理圖中的地線(xiàn)表示零電位。在整個(gè)印制板電路中各接地點(diǎn)的相對電位差也應是零。印制板電路上各接地點(diǎn)，并不能保證電位差絕對是零。在較大的印制板上，地線(xiàn)處理不好，不同的地點(diǎn)有百分之幾伏的電位差是完全可能的，這極小的電位差信號，經(jīng)放大電路放大，可能形成影響整機電路正常工作的干擾信號。為克服地線(xiàn)干擾，應盡量避免不同回路電流同時(shí)流經(jīng)某一段共用地線(xiàn)，特別是高頻和大電流回路中。印制板上各單元電路的地點(diǎn)應集中在一點(diǎn)，稱(chēng)之為一點(diǎn)接地，這樣可避免交流信號的亂竄。采用的方法是并聯(lián)分路接地和大面積覆蓋式接地。

（2）電磁場(chǎng)干擾與抑制。

印制板的采用使元器件的安裝變得緊湊有序，連線(xiàn)密集是其優(yōu)點(diǎn)之一。布局不規范，

走線(xiàn)不合理也會(huì )造成元器件之間、線(xiàn)條之間產(chǎn)生寄生電容和寄生電感，同時(shí)也很容易接收和產(chǎn)生電磁波的干擾。

電子器件中的揚聲器、電磁鐵、繼電器線(xiàn)包、永磁式儀表等含有永磁場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)或脈動(dòng)磁場(chǎng)，變壓器、繼電器會(huì )產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。這些器件工作時(shí)不僅對周?chē)�器件產(chǎn)生電磁干擾，對印制板的導線(xiàn)也會(huì )產(chǎn)生影響。在印制板設計時(shí)可視不同情況區別對待。有的可加大空間距離，遠離強磁場(chǎng)減少干擾；有的可調整器件間的相互位置改變磁力線(xiàn)的方向；有的可對干擾源進(jìn)行磁屏蔽；增加地線(xiàn)、加裝屏蔽罩等措施都是行之有效的。

平行印制導線(xiàn)與空間平行導線(xiàn)一樣，它們之間可以等視為相互耦合的電容和電感器件。其中一根導線(xiàn)有電流通過(guò)時(shí)，其他導線(xiàn)也會(huì )產(chǎn)生感應信號，感應信號的大小與原信號的大小及頻率有關(guān)，與線(xiàn)間距離有關(guān)。原信號為干擾源，干擾對弱信號的影響極大，在印制板布線(xiàn)時(shí)，弱信號的導線(xiàn)應盡可能地短，避免與其他強信號線(xiàn)的平行走向和靠近。不同回路的信號線(xiàn)避免平行走向。雙面板正反兩面的線(xiàn)條應垂直。有時(shí)信號線(xiàn)密集，很難避免與強信號線(xiàn)平行走向，為抑制干擾，弱信號線(xiàn)可采用屏蔽線(xiàn)，屏蔽層要良好接地。

（3）熱干擾及其抑制。

電子產(chǎn)品，特別是長(cháng)期連續工作的產(chǎn)品，熱干擾是不可避免的問(wèn)題。在印制板的設計中，印制板上的溫度敏感性器件如鍺材料的半導體器件要給予特殊考慮，避免溫升造成工作點(diǎn)的漂移。對熱源器件如大功率管、大功率電阻，應設置在通風(fēng)好易散熱的位置。散熱器的選用要留有余地，熱敏感器件應遠離發(fā)熱器件等。

2）信號流布局原則

將整機電路按照功能劃分成若干電路單元，按照電信號的流向，逐個(gè)依次安排各個(gè)功能電路單元在板上的位置，使布局便于信號流通，并使信號流盡可能保持一致的方向。在多數情況下，信號流向安排成從左到右（左輸入、右輸出）或從上到下（上輸入、下輸出）。與輸入、輸出端直接相連的元器件應當放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來(lái)進(jìn)行布局。例如，一般是以三極管或集成電路等半導體器件為核心元件，根據它們各電極的位置，布設其他元器件。

3）一般元器件的布局原則

在印制板的排版設計中，元器件布設是至關(guān)重要的，它決定了板面的整齊美觀(guān)程度和印制導線(xiàn)的長(cháng)短與數量，對整機的可靠性也有一定的影響。布設元器件應遵循如下幾條原則。

（1）元器件在整個(gè)板面布局排列應均勻、整齊、美觀(guān)。

（2）板面布局要合理，周邊應留有空間，以方便安裝。位于印制電路板邊上的元器件，距離印制板的邊緣應該至少大于2mm。

（3）一般元器件應該布設在印制板的一面，并且每個(gè)元器件的引出腳要單獨占用一個(gè)焊盤(pán)。

（4）元器件的布設不能上下交叉。相鄰的兩個(gè)元器件之間要保持一定間距。間距不得過(guò)小，避免相互碰接。如果相鄰元器件的電位差較高，則應當保持安全距離。

（5）元器件的安裝高度要盡量低，以提高其穩定性和抗震性。

（6）根據印制板在整機中的安裝位置及狀態(tài)確定元器件的軸線(xiàn)方向，以提高元件在電路板上的穩定性。

（7）元件兩端焊盤(pán)的跨距應稍大于元件體的軸向尺寸，引腳引線(xiàn)不要從根部彎折，應留有一定距離（至少2mm），以免損壞元件。

（8）對稱(chēng)電路應注意元件的對稱(chēng)性，盡可能使其分布參數一致。