在當今激烈競爭的電池供電市場中,由于成本指標限制,設計人員常常使用雙面板。盡管多層板(4層、6層及8層) 方案在尺寸、噪聲和性能方面具有明顯優(yōu)勢,成本壓力卻促使工程師們重新考慮其布線策略,采用雙面板。在本文中,我們將討論自動布線功能的正確使用和錯誤使用,有無地平面時電流回路的設計策略,以及對雙面板元件布局的建議。
自動布線的優(yōu)缺點以及模擬電路布線的注意事項
設計PCB 時,往往很想使用自動布線。通常,純數(shù)字的汽車線路板(尤其信號電平比較低,電路密度比較小時)采用自動布線是沒有問題的。但是,在設計模擬、混合信號或高速電路板時,如果采用布線軟件的自動布線工具,可能會出現(xiàn)一些問題,甚至很可能帶來嚴重的電路性能問題。
例如,圖1中顯示了一個采用自動布線設計的雙面板的頂層。此雙面板的底層如圖2所示,這些布線層的電路原理圖如圖3a和圖3b所示。設計此混合信號電路板時,經(jīng)仔細考慮,將器件手工放在 板上,以便將數(shù)字和模擬器件分開放置。
采用這種布線方案時,有幾個方面需要注意,但最麻煩的是接地。如果在頂層布地線,則頂層的器件都通過走線接地。器件還在底層接地,頂層和底層的地線通過汽車線路板最右側的過孔連接。當檢查這種布線策略時,首先發(fā)現(xiàn)的弊端是存在多個地環(huán)路。另外,還會發(fā)現(xiàn)底層的地線返回路徑被水平信號線隔斷了。這種接地方案的可取之處是,模擬器件(12位A/D轉換器MCP3202和2.5V參考電壓源MCP4125)放在電路板的最右側,這種布局確保了這些模擬芯片下面不會有數(shù)字地信號經(jīng)過。
這兩種雙面板都在底層布有地平面,這種做法是為了方便工程師解決問題,使其可快速明了汽車線路板的布線。廠商的演示板和評估板通常采用這種布線策略。但是,更為普遍的做法是將地平面布在電路板頂層,以降低電磁干擾。
圖 1 采用自動布線為圖3所示電路原理圖設計的電路板的頂層