
PCB设计工程师在设计PCB中,经常想使用自动配线。通常,在纯数字电路板(特别是信号电平低、电路密度比较小)中采用自动布线是没有问题的。然而,在设计模拟、混合信号或高速电路板时,PCB设计如果采用软件的自动布线工具,则会产生一些问题,很可能导致严重的电路性能问题。
图1是在图3所示的电路原理图中使用自动布线设计的电路基板的最上层
图2是在图3所示的电路原理图中使用自动布线设计的电路基板的下层
图3a图1、图2、图4以及图5中的配线的电路原理图
图3b图1、图2、图4和图5中的布线的模拟部分电路原理图
例如,图1示出了采用自动布线设计的双面板的最高层。如图2所示,该双面板的下层在图3a和图3b中示出这些布线层的电路原理图。在设计混合信号电路板时,已经仔细考虑了将设备手动布置在面板上,以分别布置数字设备和模拟设备。
采用这样的布线方式时,需要注意几点,但最麻烦的是接地。如果在最上层铺上地线,最上层的设备都会脱线接地。另外,该装置通过电路基板的最右侧的大修,以最高位和最下位的地线接地。研究了这种布线策略,首先发现的弊端是多个接地环路的存在。还发现下层的地线返回路径被水平信号线切断。该接地方式的优选之处是模拟装置(12位A/D转换器MCP3202和2.5V基准电压源MCP4125配置在电路基板的最右侧,该布局确保数字信号不通过这些模拟芯片下。
图4、图5示出图3a以及图3b所示的电路的手工配线。在手动布线的情况下,为了正确地实现电路,需要尽可能地将接地面用作电流电路。模拟平面和数字平面分离。如果地面被信号线切断,为了减少对地电流电路的干扰,信号线必须垂直于地面。模拟电路尽可能接近电路基板的边缘,数字电路尽可能靠近电源连接端,由此能够降低数字开关引起的di/dt效果。
两个双面板PCBA为了让工程师更容易解决问题,使电路板的配线更迅速明了,在底面配置了接地面。制造商的演示板和评价板通常采用这种布线策略。然而,更一般的方法是将地面布置在电路板的最上层以减少电磁干扰。