PCB設計中對電流迴路的注意事項

2022-09-28 06:03:06 字數 1094 閱讀 5785

對於電流迴路,需要注意如下基本事項:

1. 如果使用走線,應將其盡量加粗

pcb上的接地連線如要考慮走線時,設計應將走線盡量加粗。這是乙個好的經驗法則,但要知道,接地線的最小寬度是從此點到末端的有效寬度,此處「末端」指距離電源連線端最遠的點。

2. 應避免地環路

3. 如果不能採用地平面,應採用星形連線策略(見圖6)

通過這種方法,地電流獨立返回電源連線端。圖6中,注意到並非所有器件都有自己的迴路,u1和u2是共用迴路的。如遵循以下第4條和第5條準則,是可以這樣做的。

4. 數字電流不應流經模擬器件

數字器件開關時,迴路中的數字電流相當大,但只是瞬時的,這種現象是由地線的有效感抗和阻抗引起的。對於地平面或接地走線的感抗部分,計算公式為v = ldi/dt,其中v是產生的電壓,l是地平面或接地走線的感抗,di是數字器件的電流變化,dt是持續時間。對地線阻抗部分的影響,其計算公式為v= ri, 其中,v是產生的電壓,r是地平面或接地走線的阻抗,i是由數字器件引起的電流變化。

經過模擬器件的地平面或接地走線上的這些電壓變化,將改變訊號鏈中訊號和地之間的關係(即訊號的對地電壓)。

5. 高速電流不應流經低速器件

與上述類似,高速電路的地返回訊號也會造成地平面的電壓發生變化。此干擾的計算公式和上述相同,對於地平面或接地走線的感抗,v = ldi/dt ;對於地平面或接地走線的阻抗,v = ri 。與數字電流一樣,高速電路的地平面或接地走線經過模擬器件時,地線上的電壓變化會改變訊號鏈中訊號和地之間的關係。

圖4 採用手工走線為圖3所示電路原理圖設計的電路板的頂層

圖5 採用手工走線為圖3所示電路原理圖設計的電路板的底層

圖6 如果不能採用地平面,可以採用「星形」佈線策略來處理電流迴路

圖7 分隔開的地平面有時比連續的地平面有效,圖b)接地佈線策略比圖a) 的接地策略理想

6. 不管使用何種技術,接地迴路必須設計為最小阻抗和容抗

7. 如使用地平面,分隔開地平面可能改善或降低電路效能,因此要謹慎使用

分開模擬和數字地平面的有效方法如圖7所示

圖7中,精密模擬電路更靠近接外掛程式,但是與數字網路和電源電路的開關電流隔離開了。這是分隔開接地迴路的非常有效的方法,我們在前面討論的圖4和圖5的佈線也採用了這種技術。

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