一直想找到滤波电容的最近放置方法,但是总是没有思路,有太多标准或者观点 了,下面就是其中一个我觉得还合理的,仅做参考:
二、两层板:
1、滤波电容和退藕电容 不管是模拟还是数字电路,电源布线时都需要一些电容。滤波电容(也作旁路 电容),放置在距离电源较近的位置,用于 bypass 电源位置引入的高频信号,如 果 不 加 旁 路 电 容 , 高 频 干 扰 可 能 从 电 源 部 分 引 入 到 器 件 内 部 , 通 常 容 值 为10~100uF。 退藕电容的作用对于模拟和数字电路有所不同。模拟电路中,小容值退藕电容(0.1uF)安放在离模拟器件引脚较近的位置,其作用与上面提到的滤波电容类 似。而数字电路中,MCU 等处理器附近的退藕电容在数字电路高速切换时起到 缓冲电压变化的作用,否则信号电平可能不稳定。高速数字电路(200Mhz 以上), 可采用较小的退藕(如 0.01uF)。
2、电源的布线
两层板布电源线的过程中,必须注意 VCC 从电源出发走到器件并返回公共地的 回路面积,越大的回路面积意味着越大的感应线圈,任何高频信号都可能造成严 重的电磁干扰(EMI)。器件的地线要尽可能的紧靠电源侧,就近回到板子的公共 地(电源地)。地平面是解决电磁干扰的好方法。电源线电流比较大,通常应比信号线宽两至三倍。个别过窄的电源走线都会让该处的铜皮过热。
3、模拟与数字的不同策略
PCB 的模拟部分与数字部分分开,并远离地线回路,因为高阻抗的模拟线路对 开关噪声的抗干扰能力很差。
4、走线 首先,所有的走线尽量的短。 切忌两层信号平行走线,平行意味着电感,模拟电路尤其注意。走线转弯处可 以采用钝角或圆弧走线,通常采用前者。在能够布通的情况下,过孔越少越好。 每增加一个过孔就引入若干个 pF 的寄生电容。 总线型数字电路,各信号线长度尽可能一致,以消除信号传递延迟的时间差。
5、地线 避免采用环路地,而要采用星形拓扑结构,或走树形结构。当然地平面是最好 的。对于数模混合电路(如 A/D 转换器件),电源和模拟地 AGND 直接连到地平面, 而数字部分应当通过隔离的三态缓冲器连接到 CPU 等数字器件,DGND 最后连 到在电源处单点接地。数模混合器件的各个电源引脚增加适当旁路电容。
6、时钟
晶振和时钟信号远离信号,附近预留铺铜空间。同步动态内存等器件需要的 SCLK 等信号三倍距离远离其它信号,防止干扰。
7、布局 器件的布局对于布通率有决定性的影响。 器件摆放平衡,不要头重脚轻。器件在二维和三维空间都不要产生冲突。 热敏元件远离发热元件,高发热的器件如功率放大器要酌情使用散热片。 接插件的摆放要考虑板子的使用需求和机械结构,过重过大的器件需可能需要 物理支撑结构,可调元件须方便调节。
三、四层及以上 PCB:
1、四层及以上 PCB 的电气性能越来越适应高速电路的需求,应尽可能采用贴片 元件。
2、由于有了地平面和电源平面,EMI 性能要比两层板好不少。模拟部分的布线 规则如上所述,这里主要是数字部分。若 PCB 需要若干个不同的电源电压,需 要分割电源平面。根据个主要器件的电源引脚布局,整块分割(如 1.8V 和 3.3V), 对于 BGA 下方的电源平面,可采取 Y 字型割发,尽量减少电源跨层飞线。
3、仔细检查线宽和走线安全距离(clearance),包括过孔 solder mask 和电源层的power plane 的 clearance,咨询 PCB 生产厂家后定出线宽和孔径。
4、10mil 以下信号线连接到接插件时建议补泪滴,可以增加机械强度。
5、过孔尽量不要放置在内层铺铜的边缘处,防止钻头打滑导致的铜皮碎裂。
6、添加适当测试点,用于调试。电源部分增加 0 欧姆串联电阻,在调试无误后接入,以防整块 PCB 烧毁。
7、BGA 封装退藕电容放置于反面正下方,其它尽可能放置于周边,建议 0402或 0603 封装。
8、电源层过孔(或者地层)可以采用在铜皮周围增加 4 角(或 2 角)的隔离遮 挡 style,即电流从四周的遮挡(不吃铜处)间隙流入过孔。其作用一个增大阻 热系数,降低因电源层迅速导热而引起的焊接难题,另一个据说是改善电源层的 高频干扰问题
|