双面板PCB布线策略与模拟电路设计经验

"二十年经验浓缩：PCB布线设计经验谈附原理图。内容包括自动布线的优缺点，模拟电路布线注意事项，地平面设计策略以及双面板元件布局建议。" 在PCB设计中，布线是至关重要的环节，它直接影响到电路的性能和可靠性。文章首先强调了双面板在成本控制下成为许多设计的选择，尽管多层板在某些方面更优，但双面板的布线策略需要更加巧妙。 自动布线是PCB设计软件中的一个便利工具，适用于纯数字电路，特别是信号电平低且电路密度不高的情况。然而，对于模拟、混合信号或高速电路，过度依赖自动布线可能导致问题。作者通过一个实例展示了自动布线可能带来的问题，如图1和图2所示的双面板布线，其中存在多个地环路和分割的地线回路，这会增加噪声并影响电路性能。 在处理地线时，设计者应特别注意电流回路和地平面的布局。理想情况下，应尽量使用地平面作为电流回路，以减少干扰。如图3a和3b所示的电路，模拟地平面和数字地平面应分开，信号线应垂直于地平面布置，以减少对地电流回路的影响。此外，模拟电路和数字电路应分别靠近电路板的边缘和电源连接端，以降低开关噪声。 文章还提到，底层布有地平面的双面板设计，如图4和图5所示，这种方法便于分析和调试，常见于厂商的演示板和评估板。然而，更常见的做法是将地平面布置在内层，以提供更好的屏蔽效果和降低噪声。 PCB布线设计需要综合考虑信号完整性、电源完整性和电磁兼容性。设计师需要根据电路类型和性能需求灵活运用手动布线和自动布线，并重视地平面的规划，以确保电路的高效运行。二十年的经验总结提供了宝贵的指导，对于PCB设计者来说，理解和实践这些原则将极大地提高设计质量和效率。