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布線設(shè)計一



在當(dāng)今激烈競爭的電池供電市場中，由于成本指標限制，設(shè)計人員常常使用雙面板。盡管多層板層、層及層方案在尺寸、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(shè)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(shè)計時，往往很想使用自動布線。通常，純數(shù)字的電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(shè)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，圖中顯示了一個采用自動布線設(shè)計的雙面板的頂層。此雙面板的底層如圖所示，這些布線層的電路原理圖如圖和圖所示。設(shè)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電路板最右側(cè)的過孔連接。當(dāng)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，模擬器件位轉(zhuǎn)換器和參考電壓源放在電路板的最右側(cè)，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。
圖和圖所示電路的手工布線如圖、圖所示。在手工布線時，為確保正確實現(xiàn)電路，需要遵循一些通用的設(shè)計準則：盡量采用地平面作為電流回路；將模擬地平面和數(shù)字地平面分開；如果地平面被信號走線隔斷，為降低對地電流回路的干擾，應(yīng)使信號走線與地平面垂直；模擬電路盡量靠近電路板邊緣放置，數(shù)字電路盡量靠近電源連接端放置，這樣做可以降低由數(shù)字開關(guān)引起的效應(yīng)。
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，使其可快速明了電路板的布線。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。
圖采用自動布線為圖所示電路原理圖設(shè)計的電路板的頂層

圖采用自動布線為圖所示電路原理圖設(shè)計的電路板的底層

圖圖、圖、圖和圖中布線的電路原理圖

圖圖、圖、圖和圖中布線的模擬部分電路原理圖
有無地平面時的電流回路設(shè)計對于電流回路，需要注意如下基本事項：如果使用走線，應(yīng)將其盡量加粗
上的接地連接如要考慮走線時，設(shè)計應(yīng)將走線盡量加粗。這是一個好的經(jīng)驗