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电子电路CAD教材
第一章印刷电路板的基础知识
1.刚性和挠性印刷电路板
刚性印刷电路板是指由不易变形的刚性基材制成的印刷电路板,在利历时处于平展状态。
一样电子设备中利用的都是刚性印刷电路板。
挠性印刷电路板是指用能够扭曲和伸缩的基材制成的印刷电路板,在利历时可依照安装要求将其弯曲。
挠性印刷电路板一样勇于特殊场合,如某些无绳机的手柄是弧型的,其内部往往需要挠性印刷电路板。
2.单层、双层和多层印刷电路板
在印刷电路板上只有一面有导线的称为单层印刷电路板。
在印刷电路板上正反两面都有导线的称为双层印刷电路板。
在印刷电路板上除正反两面之外,在其中间还有几层导线的称为多层印刷电路板。
单层和双层印刷电路板比较经常使用,多层印刷电路板在超大规模集成电路的装配上,例如微机主板。
在生成多层印刷电路板时,先将组成各个分层的单面板按设计要求生产出来,再将各个分层的单面板压合在一路,然后打孔及过孔金属化,通过金属化孔将各个层连接起来。
多层印刷电路板工艺复杂,加工精度要求很高,本钱也远高于单层板和多层板。
双层印刷电路板
多层印刷电路板(四层)
3.印刷电路板的材料
印刷电路板是在绝缘的基板上敷以电解铜箔,再经热压而成的。
目前,我国经常使用单、双面板的铜箔厚度为35um,国外开始利用18um、10um和5um等超薄铜箔,超薄铜箔具有蚀刻时刻短、侧面侵蚀小、易钻孔和节约铜材等优势。
经常使用的基板有:
(1)酚醛纸质基板。
这种基板价钱低,但耐潮和耐热性不行,一样用于要求不高的设备中。
(2)环氧酚醛玻璃布基板。
这种基板的耐潮和耐热性能都较好,但其透明度稍差。
(3)环氧玻璃布基板。
它除具有环氧酚醛玻璃布基板的优势外,还有透明度好、便于安装和维修、冲剪和钻孔性能良好等优势,多用于双面板。
(4)聚四氟乙烯玻璃布基板。
它具有良好的介电性能和化学稳固性,是一种工作范围宽(-230℃~+260℃)、耐高温、高绝缘的基材。
另外,还有耐火的自熄性基板、挠性基板等。
印刷电路板经常使用厚度有:
0.1mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm等,印刷电路板的电气指标可参阅相关手册。
元器件的封装形式与印刷电路板的排版设计紧密相关,它关系到设计时如何设置焊盘、以何种方式将元器件固定在印刷电路板上等问题。
元器件的大体封装形式很多,下面仅举几个例子进行说明。
分离封装是一样分离元件的封装形式。
分离元件种类繁多,管脚形式多样,同一种元件的管脚排列也不尽相同。
例如,同是小功率三极管,有一字形排列的,也有三角形排列的。
在排版设计时,必需查出或测出管脚的间距,挪用CAD软件库中相应的焊盘类型。
双列直插式封装,英文简称DIP(DualIn-linePackage)。
它们大多为中小规模集成电路器件,其相邻管脚的间距为2.54mm。
经常使用的封装有:
八、14、1六、1八、20、2八、3二、40脚,多于40脚一样采纳其他封装形式。
3.针阵式封装(PGP)
针阵式封装(PGP:
PinGridPackage)。
是超大规模集成电路的一种封装形式,它有几十条管脚,管脚和管壳垂直按矩形阵形式排列。
由于管脚数量多,排列密集,因此,一样要用多层印刷电路板,至少是双层板。
4.表面贴装器件(SMD)
采纳表面贴装工艺的印刷电路板,分离元件和集成电路都采纳表面贴装器件(SMD-SurfaceMountDevice),封装的形式多样。
前面介绍了有关印刷电路板的术语。
下面介绍一些设计只经常使用的术语。
(1)元件面(ComponentSide):
大多数元件都安装在其上的那一面。
(2)焊接层(SolderSide):
与元件面相对的那一面。
(3)丝印层(TopOverlay或SilkscreenLayer):
丝印层是印制在元件面上的一种不导电图形(有时焊接面上也可印丝印层,即BottomOverlay),这些图形是一些器件的符号和标号,用于标注元件的安装位置,一样通过丝印的方式,将绝缘的白色涂料印制在元件面上。
(4)阻焊图:
它是为了避免不需要焊接的地址沾上焊锡而涂的一层阻焊剂,只露出需要焊接的部位。
阻焊剂一样为绿色,因此阻焊图俗称为“绿油图”。
设计时可由软件自动完成。
(5)焊盘(Land或Pad):
用于连接和焊接元件引脚的导电图形。
(6)金属化孔(PlatedThoughHole):
金属化孔也称为过孔,孔壁镀上金属的孔,要紧用于层间导电图形的电气连接。
(7)过孔(ViaHole):
过孔也称为通孔、中继孔,是将导线从某一层转向另一层的金属化孔。
过孔一样只用于电气连接,不用于焊接元件。
(8)坐标网格(Grid):
由等距离平行正交直线组成的网格。
用于元器件在印刷电路板上的定位,一样要求元件的管脚必需位于网格的交点上,导线不必然按网格定位。
印刷电路板的设计必需符合有关标准,下面列出几个最大体的标准。
1.公制标准和英制标准
公制标准的单位为毫米(mm),英制标准的单位为密尔(mil)。
1密尔为1/1000英寸,因此等于0.0254毫米。
最大体的坐标网格间距为2.54mm(100mil),当需要更小的网格时,可采纳1.27mm(50mil)和0.635mm(25mil)。
集成电路的封装一样采纳英制标准。
例如,双列直插式(DIP)的管脚间距为2.54mm(100mil)。
因此,在放置元件时一样采纳英制坐标网格。
2.孔径和焊盘尺寸
实际制作中,最小孔径受生产印刷电路板的厂家具有的工艺水平的限制,就目前而言,一样选0.8mm以上,焊盘的尺寸一样也比软件默许的数据稍大些。
导线宽度没有统一的要求,其最小值应保证能通过其应通过的最大电流。
一样应大于10mil。
考虑到美观整齐,导线宽度可尽可能一致。
可是,地线和电源线的宽度要尽可能宽一些,一样可取20~50mil。
导线之间的距离没有统一的要求,但两条导线之间的最小距离应知足电气平安要求。
考虑到工艺方便,导线间距应大于10mil。
在许诺的条件下,导线间距应尽可能宽一些,在集成块两管脚之间(100mil)一样只许诺穿过一根导线。
当多条导线平行时,各导线之间的距离应均匀一致。
经常使用的焊盘形状有4种:
方形、圆形、长圆形和椭圆形。
最经常使用的是圆形焊盘。
印刷电路板布局是指安排元器件在板上的位置。
布局是整个PCB设计中最重要的一环,关于模拟电路和高频电路尤其关键。
印刷电路板布局的大体原那么是:
(1)保证电路的电气性能。
(2)便于产品的生产、保护和利用。
(3)导线尽可能短。
由于元器件的管脚之间存在着散布电容,一些电感元件的周围存在着磁场,连接各元件的导线也存在电阻、电容和电感,外部干扰也会阻碍电路性能,这些因素的彼此作用将产生不利阻碍。
布局的首要任务确实是如何合理地安排元件位置,减少不利因素的阻碍。
目前已有多种印刷电路板CAD软件具有自动布局功能。
可是,CAD软件在布局时只从拓扑结构上考虑元件的位置,未能考虑上述的各类因素,如此的布局常常无法保证电路指标特性,因此,设计人员通常要采纳人工布局或进行调整。
电子产品生产和保护时需要通过调测,有关的元件和测试点在布局时应将其安排在便于操作的位置。
在利用产品时需要调整某些开关和旋钮,布局时应注意它们的适当位置。
还有印刷电路板一样要与机箱固定,要安排好固定位置。
初学者往往只注意大体的电气连接,而轻忽上述各类因素。
在知足上述要求的前提下,应尽可能考虑连线最短原那么,如此可有效地减少导线本身的电阻、电容和电感的阻碍。
以下是一些在布局时要考虑的相关问题:
1.合理选择印刷电路板的层数
选择印刷电路板的层数的要紧依据是器件的多少和连线的密度,第二还要考虑本钱。
单面板的本钱最低,而且可幸免金属孔化质量不高带来的靠得住性隐患。
因此,在能知足设计要求的前提下,尽可能选用单层板。
当有少数几条线无法在焊接面布通时,可用跳线的方式来解决。
双层板使布线的灵活性大为提高,同时,由于金属化孔将元件面和焊接面的导线连接在一路,使导线的附着力增强,是目前用得最多的。
在双层板仍不知足布线要求或电气特性时,可选用多层板。
但多层板的本钱远高于双层板,加工周期也长。
2.依照不同电路安排相邻位置
印刷电路板上常含有多个单元电路,一样情形下,各单元电路的位置应按信号的传输关系来安排,传输关系紧密的就安排在相邻位置。
模拟电路和数字电路应尽可能分开,大功率电路和小信号电路也应尽可能分开。
3.元件的排列
安排元件的位置是布局时最关键的一步,需要综合考虑很多因素,一样应考虑多种方案,反复衡量,扬长避短。
安排元件位置时要考虑的要紧问题如下:
1尽可能把元件设置在元件面上。
如此有利于生产和保护。
2调剂方便。
一些需要调剂的元件应安排在规定的位置或便于调剂的地址。
3散热。
关于大功率管、电源变压器等需要散热的器件,应考虑散热问题。
4结构稳固。
关于较重的元件,要考虑结构的稳固问题。
例如,在垂直放置的印刷电路板上,重的器件要安置在底部;在水平放置的印刷电路板上,重的元件应安排在靠近紧固点。
还应考虑好该印刷电路板本身与其他部件的固定问题。
5管脚要顺。
关于3个以上管脚的元件,必需按管脚顺序放置,幸免管脚扭曲。
关于集成块,要注意方向。
6排列整齐均匀,间距合理。
元件之间的间距要合理,不要堆挤在一路,要考虑到器件外形的实际大小,留有余量。
同类元件的间距要一致,布局应尽可能做到整齐、均匀、美观。
在印刷电路板边缘要留有必然距离,一样不小于5mm。
7在印刷电路板的边缘和板面空白处尽可能布上地线。
在利用CAD软件设计PCB时,软件提供了超级丰硕的元件外形库(封装库),用户能够利用它来布局。
利用CAD软件布局时,可将元件的外形符号调至丝印层上,该元件的焊盘也随元件符号一同调出,自动安放在焊接层上。
利用CAD布局时,元件的调入、删除、更改和移动都很方便。
布局时为了区分元器件,应依照原理图的元件符号在布局图上标注元件的序号(如R一、C二、BG3等),元件符号的位置要靠近元件,便于识别元件与序号的对应关系。
一样情形下,序号与符号不要重叠,以避免安装元件后将序号盖住。
应专门引发注意的是,元件的序号必需标注在丝印层上,若是将其标注在焊接层上,那么有可能产生意外的电气连接。
布线设计是在布局设计大体完成后进行的,在布线设计时若是发觉布局不合理(如布线困难),还要调整布局。
布线设计的大体考虑是如何使导线最短,同时要使导线的形状合理。
布线设计时的考虑要点如下:
1.先设计公共通路的导线
公共通路导线要紧指地线和电源线。
这些线要连接每一个单元电路,走线距离最长,因此应先设计它们。
2.按信号流向布线
在设计其他导线时,一样按信号的传输走向,一一设计各个单元电路的导线。
3.维持良好的导线形状
在设计导线时,良好的导线形状的要紧标准是:
导线的长度最短;在导线转弯时要幸免显现锐角;有利于增强焊盘和导线的附着力;地线和电源线应尽可能宽一些;除地线和电源线之外,导线的宽度和线距应整齐、均匀、美观。
4.双面板布线要求
双面板的导线设计与单面板有较大的不同,一样要求是:
同一层面上的导线方向尽可能一致,或都是水平方向布线或都是垂直方向布线;元件面的导线与焊接面的导线彼此垂直;两个层面上的导线连接必需通过通孔。
5.地线的处置
在印刷电路板的排版设计中,地线的设计是十分重要的,有时可能会关系到设计的成败。
导线必然存在电阻,地线的电阻称为共阻。
地线是所有信号电流的公共通路,各类信号电流都将在共阻上产生压降,这些压降又反作用于电路,形成共阻干扰。
共阻干扰严峻时将使电路指标无法知足要求。
地线的设计要考虑众多因素,现将最大体的要求介绍如下:
(1)数字与模拟电路的地线要别离设置
在一块印刷电路板上同时有模拟电路和数字电路时,必需为它们别离设置地线,在地线的出口处再聚集在一路。
这一种模拟与数字电路地线处置的方式,称为菊花形地线。
(2)地线应尽可能宽
为了减少地线共阻的干扰,地线和电源应尽可能宽一些,这是设计地线的最大体要求。
(2)大面积地线应设计成网状
本地线的面积较大,超过直径为25mm的圆的区域时,应开局部窗口,使地线成网状。
这是因为大面积的铜箔在焊接时,受热容易产生膨胀造成脱落,也容易阻碍焊接质量。
印刷电路板设计流程如以下图所示,电子工程师同意设计任务后,第一确信设计方案,选择适合的标准元器件,依如实际选用的元器件设计电原理图。
系统设计
元件符号库原理图设计
元件模型库系统仿真
自动布局布线
PCB后分析
制作PCB
系统实现
依照原理图和元件模型进行系统仿真。
仿真内容包括:
数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析、瞬态分析。
进行系统仿真时必需有元件模型库的支持,仿真进程中运算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。
系统仿真在那个地址主若是功能仿真。
仿真通事后,依照原理图产生的电气连接网表进行PCB自动布局布线。
PCB板实际完成后,要进行“后分析”,包括热分析、噪声分析及干扰分析、电磁兼容性分析、靠得住性分析,将分析结果、参数反馈回电路图,进行二次仿真。
这种仿真称为后仿真,目的是查验PCB板在实际工作环境中的可行性。
目前各类电子设备和系统仍然以印刷电路板为要紧装配方式。
实践证明,即便电路原理图设计正确,印刷电路板的设计不妥也会对电子设备的靠得住性产生不利的阻碍。
例如,若是两条细平行线靠得很近,会形成信号波形的延迟,在传输线终端形成反射噪声。
因此,在设计印刷电路板时应注意采纳正确的方式。
在电子设备中,接地是操纵干扰的重要方式。
如能将接地和屏蔽正确结合起来利用,可解决大部份干扰问题。
电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模拟地等。
在地线设计中应注意以下几点:
1.正确选择单点接地与多点接地
在低频电路中,信号的工作频率小于1MHz,它的布线和器件间的电感阻碍较小,而接地电路形成的环流对干扰阻碍较大,因此应采取一点接地。
当信号工作频率大于10MHz时,地线阻抗变得专门大,现在应尽可能降低地线阻抗,应采纳就近多点接地。
当工作频率在1MHz~10MHz时,若是采纳一点接地,其地线长度不该超过波长的1/20,不然应采纳多点接地法。
2.将数字电路与模拟电路分开
电路板上既有高速逻辑电路,又有线性电路,应使它们尽可能分开,而二者的地线不要相混,别离与电源端地线相连。
要尽可能加大线性电路的接地面积。
3.尽可能加粗接地线
假设接地线很细,接地电位那么随电流转变而转变,致使电子设备的按时信号电平不稳固,抗噪声性能变坏。
因此应将接地线尽可能加粗,使它能通过三倍于印刷电路板的许诺电流。
如有可能,接地线的宽度应大于3mm。
4.将接地线组成闭环路
设计只由数字电路组成的印刷电路板的地线系统时,将接地线做成闭环路能够明显提高抗噪声能力。
其缘故在于:
印刷电路板上有很多集成电路元件,尤其遇有耗电多的元件时,因受接地线粗细的限制,会在地线上产生较大的电位差值,引发抗噪声能力下降,假设将接地线组成环路,那么会缩小电位差值,提高电子设备的抗噪声能力。
电磁兼容性是指电子设备在各类电磁环境中能够和谐、有效的进行工作的能力。
电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各类外来的干扰,使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作,同时又能减少电子设备本身对其他电子设备的电磁干扰。
1.选择合理的导线宽度
由于瞬变电流在印制线条上所产生的冲击干扰主若是由印制导线的电感成份造成的,因此应尽可能减小印制导线的电流量。
印制导线的电感量与其长度成正比,与其宽度成反比,因此短而粗的导线关于抑制干扰是有利的。
时钟引线、行驱动器或总驱动器的信号常常载有大的瞬变电流,印制导线要尽可能的短。
关于分立元件电路,印制导线宽度在1.5mm左右时,即可完全满足要求;对于集成电路,印制导线宽度可在0.2mm~1.0mm之间选择。
2.采纳正确的布线策略
采纳平行走线能够减少导线电感,但导线之间的互感和散布电容增加,若是布局许诺,最好采纳井字形网状布线结构,具体做法是印制板的一面横向布线,另一面纵向布线,然后在交叉处用金属化孔相连。
为了抑制印制板导线之间的串扰,在设计布线时应尽可能幸免长距离的平行走线,尽可能拉开线与线之间的距离,信号线与地线及电源线尽可能不交叉。
在一些对干扰十分灵敏的信号线之间设置一根接地的印制线,能够有效地抑制串扰。
为了幸免高频信号通过印制导线时产生的电磁辐射,在印刷电路板布线时,还应注意以下几点:
(1)尽可能减少印制导线的不持续性,例如导线宽度不要突变,导线的拐角应大于90°,禁止环状走线等。
(2)时钟信号引线最容易产生电磁辐射干扰,走线时应与地线回路相靠近。
(3)总线驱动器应紧挨其欲驱动的总线。
关于那些离开印刷电路板的引线,驱动器应紧挨着连接器。
(4)数据总线的布线应每两根信号线之间夹一根信号地线。
最好是牢牢挨着最不重要的地址引线放置地回路,因为后者常载有高频电流。
(5)在印制板布置高速、中速和低速逻辑电路时,应依照以下图的方式排列器件。
高速电路
中速电路
低速电路
3.抑制反射干扰
为了抑制出此刻印制线条终端的反射干扰,除特殊需要之外,应尽可能缩短印制线的长度和采纳慢速电路。
必要时可加终端匹配,即在传输线的结尾对地和电源端各加接一个相同阻值的匹配电阻。
依照体会,对一样速度较快的TTL电路,其印制线条擅长10cm以上就应采纳终端匹配方法。
匹配电阻的阻值应依照集成电路的输出驱动电流及吸收电流的最大值来决定。
在直流电源回路中,负载的转变会引发电源噪声。
例如在数字电路中,当一个电路从一个状态转换为另一个状态时,就会在电源线上产生一个专门大的尖峰电流,形成瞬变的噪声电压。
配置去耦电容能够抑制因负载转变而产生的噪声,是印制电路板的靠得住性设计的一种常规做法,配置原那么如下:
1.电源输入端跨接一个10uF~100uF的电解电容器,若是印刷电路板的位置许诺,采纳100uF以上的电解电容器的抗干扰成效会更好。
2.为每一个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容器。
如碰到印刷电路板空间小而装不下时,可每4~10个芯片配置一个1uF~10uF钽电解电容器,这种器件的高频阻抗专门小,在500KHz~20MHz范围内阻抗小于1Ω,而且漏电流很小(0.5uA以下)。
3.关于抗噪声能力弱、关断时电流转变大的器件和ROM、RAM等存储型器件,应在芯片的电源线(Vcc)和地线(GND)之间直接接入去耦电容。
4.去耦电容的引线不能太长,专门是高频旁路电容不能带引线。
印刷电路板大小要适中、过大时印制线条长,阻抗增加,不仅抗噪声能力下降,本钱也高;过小,那么散热不行,同时容易受临近线条干扰。
布局时应把彼此有关的器件尽可能放得靠近些,如此能够取得较好的抗噪声成效。
如以下图所示,时钟发生器、晶振和CPU的时钟输入端都易产生噪声,要彼此靠近些。
易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路等应尽可能远离逻辑电路,如有可能,应另做电路板,这一点十分重要。
外围电路
输出板ROM/RAM
时钟发生器CPU总线操纵器
系统操纵器
输出板输入板输入板
开关电路模拟电路
从有利于散热的角度动身,印制板最好是直立安装,板与板之间的距离一样不该小于2cm,而且器件在印制板上的排列方式应遵循必然的规那么:
1.关于采纳自由对流空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其他器件)按纵长方式排列;关于采纳强空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其他器件)按横长方式排列。
如以下图所示。
自然冷却时的布局设计强制冷却时的布局设计
2.一块印制板上的器件应尽可能按其发烧量大小及散热程度分区排列,发烧量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处),发烧量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流的最下游。
3.在水平方向上,大功率器件尽可能靠近印制板边缘布置,以便缩短传热途径;在垂直方向上,大功率器件尽可能靠近印制板上方布置,以减少这些器件工作时对其他器件温度的阻碍。
4.对温度比较灵敏的器件最好安置在温度最低的区域(如设备的底部),万万不要将它放置在发烧器件的正上方,多个器件最好是在水平面上交织布局。
5.设备内印制板的散热要紧靠空气流动,因此在设计时要研究空气流动途径,合理配置器件或印刷电路板。
空气流动时老是趋向于阻力较小的地址流动,因此在印刷电路板上配置器件时,要幸免在某个区域留有较大的空域。
整机中多块印刷电路板的配置也应注意一样的问题。
大量实践体会说明,采纳合理的器件排列方式,能够有效地降低印刷电路板的温升,从而使器件和设备的故障率明显下降。
以上所述只是印刷电路板靠得住性设计的一些通用原那么,印刷电路板靠得住性与具体电路有紧密的关系,在设计中还需依照具体电路进行相应处置,才能最大程度地保证印刷电路板的靠得住性。
1.9.1下面的一些系统要专门注意抗电磁干扰:
1.微操纵器时钟频率专门高,总线周期专门快的系统。
2.系统含有大功率、大电流驱动电路,如产生会火花的继电器、大电流开关等。
3.含微弱模拟信号电路和高精度A/D变换电路的系统。
1.9.2为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下方法:
1.选用频率低的微操纵器。
选用外时钟频率低的微操纵器能够有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。
一样频率的方波和正弦波,方波中的高频成份比正弦波多得多。
尽管方波的高频分量波的幅度比基波小,但频率越高越容易发射出去成为噪声源,微操纵器产生的最有阻碍的高频噪声大约是时钟频率的3倍。
2.减小信号传输中的畸变
微操纵器要紧采纳高速CMOS技术制造。
信号输入端静态输入电流在1mA左右,输入电容10pF左右,输入阻抗相当高;高速CMOS电路的输出端都有相当的带负载能力,即相当大的输出值。
将一个门的输出端通过一段很长的导线引到输入阻抗相当高的输入端,反射问题就很严峻。
它会引发信号畸变,增加系统噪声。
当Tpd>Tr时,就成了一个传输线问题,必需考虑信号反射、阻抗匹配等问题。
信号在印刷电路板上的延迟时刻与引线的特性阻抗有关,即与印刷电路板材料的介电常数有关。
能够粗略地以为,信号在印制板引线的传输速度约为光速的1/3到1/2之间。
微操纵器组成的系统中经常使用逻辑电路元件的Tr(标准延迟时刻)为3ns~18ns。
在印刷电路板上,信号通过一个7W的电阻和一段25cm长的引线,线上延迟时刻大致在4ns~20ns。
也确实是说,信号在印刷线路上的引线越短越好,最长不宜超过25cm。
而且过孔数量也应尽可能少,最好不多于2个。
当信号的上升时刻快于信号延迟时刻,就要依照快电子学处置。
现在要考虑传输线的阻抗匹配。
关于一块印刷电路板上的集成块之间的信号传输,要幸免显现Td>Trd的情形,印刷电路板越大,系统的速度就越不能太快。
用以下结论归纳印刷电路板设计的一个规那么:
信号在印刷电路板上传输,其延迟时刻不该大于所用器件的标称延迟时刻。
3.减小信号线间的交叉干扰:
A点一个上升时刻为Tr的阶跃信号通过引线AB传向B端。
信号在AB线上的延迟时刻是Td。
在D点,由于A点信号的向前传输,抵达B点后的信号反射和AB线的延迟,Td时刻后会感应出一个宽度为Tr的负脉冲信号。
在C点,由于AB上信号的传输和反射,会感应出一个宽度为信号在AB线上的延迟时刻的两倍、即2Td的正脉冲信号。
这确实是信号线间的交叉干扰。
干扰信号的强度与C点信号的di/dt有关,与线间距离有关。
当两信号线不是很长时,AB上看到的实际是两个脉冲的叠加。
CMOS工艺制造的微操纵器由于输入阻抗高,噪声高,但噪声容限也很高。
关于数字电路,叠加100mv~200mv噪声并非阻碍其工作。
但关于模拟信号,这种干扰往往就变成不可容忍。
假设印刷电路板采纳四层板,将其中一层设计为大面积接地;或采纳双
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