一、電路板設計步驟

一般而言，設計電路板最基本的過程可以分為三大步驟。

(1). 電路原理圖的設計: 電路原理圖的設計主要是PROTEL099的原理圖設計係統（Advanced Schematic）來繪製一張電路原理圖。在這一過程中，要充分利用PROTEL99所提供的各種原理圖繪圖工具、各種編輯功能，來實現我們的目的
，即得到一張正確、精美的電路原理圖。

(2). 產生網絡表: 網絡表是電路原理圖設計（SCH）與印製電路板設計（PCB）之間的一座橋梁
，它是電路板自動的靈魂。網絡表可以從電路原理圖中獲得，也可從印製電路板中提取出來。

(3). 印製電路板的設計: 印製電路板的設計主要是針對PROTEL99的另外一個重要的部分PCB而言的，在這個過程中，我們借助PROTEL99提供的強大功能實現電路板的版麵設計，完成高難度的等工作。

二、繪製簡單電路圖

原理圖設計過程原理圖的設計可按下麵過程來完成：

（1）設計圖紙大小　Protel 99/ Schematic後(hou)，首(shou)先(xian)要(yao)構(gou)思(si)好(hao)零(ling)件(jian)圖(tu)，設(she)計(ji)好(hao)圖(tu)紙(zhi)大(da)小(xiao)。圖(tu)紙(zhi)大(da)小(xiao)是(shi)根(gen)據(ju)電(dian)路(lu)圖(tu)的(de)規(gui)模(mo)和(he)複(fu)雜(za)程(cheng)度(du)而(er)定(ding)的(de)，設(she)置(zhi)合(he)適(shi)的(de)圖(tu)紙(zhi)大(da)小(xiao)是(shi)設(she)計(ji)好(hao)原(yuan)理(li)圖(tu)的(de)第(di)一(yi)步(bu)。

（2）設置Protel 99/Schematic設計環境　設置Protel 99/Schematic設計環境，包括設置格點大小和類型，光標類型等等，大多數參數也可以使用係統默認值。

（3）旋轉零件　用戶根據電路圖的需要，將零件從零件庫裏取出放置到圖紙上，並對放置零件的序號、零件封裝進行定義和設定等工作。

（4）有原理圖布線　利用Protel 99/Schematic提供的各種工具
，將圖紙上的元件用具有電氣意義的導線
、符號連接起來，構成一個完整的原理圖。

（5）調整線路　將初步繪製好的電路圖作進一步的調整和修改，使得原理圖更加美觀。

（6）報表輸出　通過Protel 99/Schematic提供的各種報表工具生成各種報表,其中最重要的報表是網絡表,通過網絡表為後續的電路板設計作準備。

（7）文件保存及打印輸出　最後的步驟是文件保存及打印輸出。

圖1 PCB布線規範

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單片機控製板的設計原則需要遵循的原則如下：

（1） 在元器件的布局方麵
，應該把相互有關的元件盡量放得*近一些，例如
，時鍾發生器、晶振、CPU的時鍾輸入端都易產生噪聲，在放置的時候應把它們近些。對於那些易產生噪聲的器件
、小電流電路、大電流電路開關電路等，應盡量使其遠離單片機的邏輯控製電路和存儲電路（ROM、RAM）
，如果可能的話
，麥|斯|艾|姆|P|CB|樣板|貼片|麥|斯|艾|姆|科|技|全國|首家P|CB樣板打板。可以將這些電路另外製成電路板，這樣有利於抗幹擾

，提高電路工作的可*性。

（2） 盡量在關鍵元件，如ROM、RAM等芯片旁邊安裝去耦電容。實際上
，印製電路板走線、引腳連線和接線等都可能含有較大的電感效應。大的電感可能會在Vcc走線上引起嚴重的開關噪聲尖峰。防止Vcc走線上開關噪聲尖峰的唯一方法，是在VCC與電源地之間安放一個0.1uF的電子去耦電容。如果電路板上使用的是表麵貼裝元件，可以用片狀電容直接緊*著元件，在 Vcc引腳上固定。最好是使用瓷片電容，這是因為這種電容具有較低的靜電損耗（ESL）和(he)高(gao)頻(pin)阻(zu)抗(kang)，另(ling)外(wai)這(zhe)種(zhong)電(dian)容(rong)溫(wen)度(du)和(he)時(shi)間(jian)上(shang)的(de)介(jie)質(zhi)穩(wen)定(ding)性(xing)也(ye)很(hen)不(bu)錯(cuo)。盡(jin)量(liang)不(bu)要(yao)使(shi)用(yong)鉭(tan)電(dian)容(rong)，因(yin)為(wei)在(zai)高(gao)頻(pin)下(xia)它(ta)的(de)阻(zu)抗(kang)較(jiao)高(gao)。在(zai)安(an)放(fang)去(qu)耦(ou)電(dian)容(rong)時(shi)需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)以(yi)下(xia)幾(ji)點(dian)：　

在印製電路板的電源輸入端跨接100uF左右的電解電容
，如果體積允許的話，電容量大一些則更好。原則上每個集成電路芯片的旁邊都需要放置一個0.01uF的瓷片電容，如果電路板的空隙太小而放置不下時，可以每10個芯片左右放置一個1～10的鉭電容。對於抗幹擾能力弱、關斷時電流變化大的元件和RAM
、ROM等存儲元件，應該在電源線（Vcc）和地線之間接入去耦電容。電容的引線不要太長，特別是高頻旁路電容不能帶引線。

（3） 在單片機控製係統中，地線的種類有很多
，有係統地
、屏蔽地、邏輯地、模擬地等，地線是否布局合理，將決定電路板的抗幹擾能力。在設計地線和接地點的時候
，應該考慮以下問題：

邏(luo)輯(ji)地(di)和(he)模(mo)擬(ni)地(di)要(yao)分(fen)開(kai)布(bu)線(xian)，不(bu)能(neng)合(he)用(yong)

，將(jiang)它(ta)們(men)各(ge)自(zi)的(de)地(di)線(xian)分(fen)別(bie)與(yu)相(xiang)應(ying)的(de)電(dian)源(yuan)地(di)線(xian)相(xiang)連(lian)。在(zai)設(she)計(ji)時(shi)，模(mo)擬(ni)地(di)線(xian)應(ying)盡(jin)量(liang)加(jia)粗(cu)
，而(er)且(qie)盡(jin)量(liang)加(jia)大(da)引(yin)出(chu)端(duan)的(de)接(jie)地(di)麵(mian)積(ji)。一(yi)般(ban)來(lai)講(jiang)，對(dui)於(yu)輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)的(de)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)，與(yu)單(dan)片(pian)機(ji)電(dian)路(lu)之(zhi)間(jian)最(zui)好(hao)通(tong)過(guo)光(guang)耦(ou)進(jin)行(xing)隔(ge)離(li)。在(zai)設(she)計(ji)邏(luo)輯(ji)電(dian)路(lu)的(de)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)版(ban)時(shi)，其(qi)地(di)線(xian)應(ying)構(gou)成(cheng)閉(bi)環(huan)形(xing)式(shi)，提(ti)高(gao)電(dian)路(lu)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)。地(di)線(xian)應(ying)盡(jin)量(liang)的(de)粗(cu)。如(ru)果(guo)地(di)線(xian)很(hen)細(xi)的(de)話(hua)，則(ze)地(di)線(xian)電(dian)阻(zu)將(jiang)會(hui)較(jiao)大(da)，造(zao)成(cheng)接(jie)地(di)電(dian)位(wei)隨(sui)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua)，致(zhi)使(shi)信(xin)號(hao)電(dian)平(ping)不(bu)穩(wen)，導(dao)致(zhi)電(dian)路(lu)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)下(xia)降(jiang)。在(zai)布(bu)線(xian)空(kong)間(jian)允(yun)許(xu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，要(yao)保(bao)證(zheng)主(zhu)要(yao)地(di)線(xian)的(de)寬(kuan)度(du)至(zhi)少(shao)在(zai)2～3mm以上
，元件引腳上的接地線應該在1.5mm左右。

圖2 單片機PCB布線

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三

、電源、地線的處理

盡管整個PCB板的布線都完成的很好

，但仍需要考慮到電源、地線所引起的幹擾
，這會降低產品的性能，甚至會影響到產品的成功率。所以對於電源
、地線的布線要認真對待
，將電源、地線所產生的幹擾降至最低，保證產品質量。

每個從事電子產品設計的工程師都明白，為何會產生電源線與地線之間的幹擾，現隻對降低式抑製幹擾作以表述。

要在電源、地線之間加上去耦電容。

盡量加寬電源及地線，最好是地線比電源線寬
，其關係為：地線>電源線>信號線。通常的信號線寬為：0.2～0.3mm，最細寬度可達0.05～0.07mm
，電源線為1.2～2.5mm。

數字電路的PCB設(she)計(ji)可(ke)用(yong)較(jiao)寬(kuan)的(de)地(di)導(dao)線(xian)組(zu)成(cheng)一(yi)個(ge)回(hui)路(lu)，構(gou)成(cheng)一(yi)個(ge)地(di)網(wang)來(lai)使(shi)用(yong)
，但(dan)要(yao)切(qie)記(ji)模(mo)擬(ni)電(dian)路(lu)的(de)地(di)不(bu)能(neng)這(zhe)樣(yang)使(shi)用(yong)。使(shi)用(yong)大(da)麵(mian)積(ji)銅(tong)層(ceng)作(zuo)地(di)線(xian)，在(zai)印(yin)製(zhi)板(ban)上(shang)把(ba)沒(mei)被(bei)使(shi)用(yong)的(de)地(di)方(fang)都(dou)與(yu)地(di)相(xiang)連(lian)，作(zuo)地(di)線(xian)使(shi)用(yong)或(huo)是(shi)做(zuo)成(cheng)多(duo)層(ceng)板(ban)，電(dian)源(yuan)，地(di)線(xian)各(ge)占(zhan)用(yong)一(yi)層(ceng)。
 

圖3 地線布線規範

四、數字電路與模擬電路的共地處理

現在，許多的PCB不bu再zai是shi單dan一yi功gong能neng的de電dian路lu了le
，而er是shi由you數shu字zi電dian路lu和he模mo擬ni電dian路lu混hun合he構gou成cheng，因yin此ci在zai布bu線xian時shi就jiu需xu要yao考kao慮lv到dao它ta們men之zhi間jian互hu相xiang幹gan擾rao的de問wen題ti，特te別bie是shi地di線xian上shang的de噪zao音yin幹gan擾rao。

數字電路頻率高，模擬電路敏感度強
，對信號線來說
，高頻的信號線要盡可能的遠離敏感的模擬電路器件，而對地線來說，整個PCB對外界的結點隻能有一個，所以必須要在PCB內部處理號數字電路及模擬電路共地的問題，而在電路板內部，數字電路的地和模擬電路的地實際上是分開的，隻是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。數字電路的地與模擬電路地有一點短接
，請注意，隻有一個連接點，也有在PCB上不共地的，這由係統設計來決定。

五

、信號線布在電(地)層上

在多層印製板布線時
，由於信號線層沒布完的線已剩不多，再多加層數就會造成浪費，也會增加工作量及成本，可考慮在電(地)層上進行布線，首先應考慮用電源層

，其次才是地層，因為可最好的保留地層的完整性。

好了
，這就是PCB布線過程中需要注意的一些問題，你在布線終於到了哪些問題了

？也可以在下麵的網站中分享出來，讓我們共同學習。

電子元件技術網http://bbs.cntronics.com/forum-153-1.html

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