Protel DXP软件设计PCB电路板有什么优势？

Protel DXP是第一个将全部设计工具集于一身的板级设计方案系统软件，电子器件设计师从起初的新项目控制模块整体规划到最后产生生产制造数据信息都能够依照自身的设计方案方法完成。Protel DXP运作在提升的设计方案电脑浏览器服务平台上，而且具有现如今全部优秀的设计方案特性，可以解决各种各样繁杂的PCB设计全过程。Protel DXP做为一款新发布的电源电路制图软件，在前版本号的根基上提升了许许多多新的作用。新的可订制设计方案自然环境作用包含双显示屏适用，可固定不动、波动及其弹出来控制面板，强劲的过滤系统和目标定位服务及提高的操作界面等。根据设计方案键入模拟仿真、PCB制作编缉、拓扑结构全自动走线、信号完整性剖析和设计输出等技术性结合，Protel DXP给予了全方位的设计方案解决方法。

PCB线路板设计方案的一般标准包含：线路板的采用、线路板规格、元器件合理布局、走线、焊层、添充、接地线等。

线路板一般用敷铜玻纤板做成，板层采用时要从电气设备特性、稳定性、制作工艺标准和经济数据等层面考虑到。常见的敷铜玻纤板是敷铜酚醛树脂纸版玻纤板、敷铜环氧树脂纸版玻纤板、敷铜环氧树脂玻璃布玻纤板、敷铜环氧树脂酚醛树脂玻璃布玻纤板、敷铜聚四氟乙烯玻璃布玻纤板和双层印刷线路板用环氧树脂玻璃布等。不一样原料的玻纤板有不一样的特性。环氧树脂胶与铜泊有很好的粘结力，因而铜泊的粘附抗压强度和操作温度较高，可以在260℃的熔锡中不出泡。环氧树脂胶泡过的玻璃布玻纤板受潮湿的危害较小。超高频线路板最好敷铜聚四氟乙烯玻璃布玻纤板。

在规定阻燃性的电子产品上，还必须阻燃性的线路板，这种线路板全是渗入了阻燃性环氧树脂的玻纤板。线路板的壁厚应当依据线路板的作用、所装元器件的净重、线路板电源插座的规格型号、线路板的尺寸和承担的设备负载等来决策。

主要是应当确保充足的刚度和强度。

普遍的线路板的薄厚有0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm从成本费、铜膜线长短、抗噪音工作能力考虑到，线路板规格越低越好，可是板规格过小，则排热欠佳，且邻近的输电线非常容易造成影响。线路板的制造成本是和线路板的总面积有关的，总面积越大，成本越高。在设计方案具备外壳的线路板时，线路板的规格还受机箱外壳尺寸的限定，一定要在明确线路板规格前明确外壳尺寸，不然就不能明确线路板的规格。一般状况下，在严禁走线层中规定的走线范畴便是线路板规格的尺寸。线路板的最好样子是矩形框，宽高比为3：2或4：3，当线路板的规格超过200mm×150mm时，应当考虑到线路板的冲击韧性。总而言之，应当充分考虑利与弊来明确线路板的规格。

尽管Protel DXP可以全自动合理布局，可是事实上线路板的合理布局几乎全是手工制作进行的。

要开展合理布局时，一般遵循如下所示标准：

1.独特元器件的合理布局

独特元器件的合理布局从下列一些层面考虑到：

1）高频率元器件：高频率元器件间的连线越少越好，想方设法减少连线的遍布主要参数和彼此之间的干扰信号，易受影响的元器件不可以离得太近。归属于键入和归属于导出的元器件间的间距应当尽量大一些。

2）具备高电位差的元器件：应当增加具备高电位差元器件和连线中间的间距，以防发生意外短路故障时毁坏元器件。为了防止爬电状况的产生，一般规定2000V电位差中间的铜膜线间距应当超过2mm，若针对更高一些的电位差，间距还应当增加。含有高电压的元器件，应当尽可能安排在调节时手不容易碰触的地区。

3）净重很大的元器件：该类元器件应当有支撑架固定不动，而针对又大又重、热值多的元器件，不适合安裝在电路板上。

4）发烫与热敏元件：留意发烫元器件应当避开热敏元件。

5）可以调控的元器件：针对电阻器、可调式电源变压器、可变电容器、轴体电源开关等可调式元器件的合理布局应当考虑到整体的构造规定，倘若机身调整，应当放到电路板上非常容易调整的地区，倘若主机调整，其部位要与调整旋纽在主机箱控制面板上的部位相对性应。

6）线路板安裝孔和支撑架孔：应当预埋出线路板的安裝孔和支撑架的安裝孔，由于这种孔和孔周边是不可以走线的。

2.依照电源电路作用合理布局

要是没有特别要求，尽量依照电路原理图的元器件分配对元器件开展合理布局，数据信号从左侧进到、从右侧导出，从上面键入、从下面导出。依照电源电路步骤，分配每个作用电源电路模块的部位，使数据信号商品流通更为畅顺和维持方位一致。以每一个作用电源电路为关键，紧紧围绕这一关键电源电路开展合理布局，元器件分配应当匀称、齐整、紧密，标准是降低和减少每个部件间的连接线和联接。数字电路设计一部分应当与数字集成电路一部分分离合理布局。

3.元器件离线路板边沿的间距

全部元器件均应当摆放在离板边沿3mm之内的部位，或是最少距线路板边沿的间距相当于板厚，这也是因为在批量生产中开展生产流水线软件和开展波峰焊机时，要给予给滑轨槽应用，与此同时也是避免因为外观设计生产加工造成线路板边沿损坏，造成铜膜线破裂造成废料。假如电路板上元器件太多，迫不得已要超过3mm时，可以在线路板边沿上再加上3mm辅边，在辅旁边开VV型槽，在生产制造时拿手剥开。

4.元器件置放的次序

最先置放与构造相互配合的确定部位的元器件，如电源插头、显示灯、电源开关和联接软件等。再置放独特元器件，比如发烫元器件、变电器、电子器件等。最终置放小元器件，比如电阻器、电容器、二极管等。

走线的标准如下所示：

1）线长：铜膜线应尽量短，在高频电路中更应当这般。铜膜线的不转弯处应是圆弧或倾斜角，而斜角或斜角在高频电路和走线相对密度高的情形下能危害电气设备特性。当单面板走线时，双面的输电线应当互相竖直、交角或弯折布线，防止互相平行面，以降低分布电容。

2）线距：铜膜线的总宽要以能达到电气设备特点规定而又有利于生产制造为规则，它的极小值在于穿过它的电流量，可是一般不能低于0.2mm.只需板总面积非常大，铜膜线总宽和间隔最好是挑选0.3mm.一般状况下，1~1.5mm的线距，容许穿过2A的电流量。比如接地线和电源插头最好是采用超过1mm的线距。在电子器件座焊层中间走二根线时，焊层直徑为50mil，线距和线间隔全是10mil，当焊层中间走一根线时，焊层直徑为64mil，线距和线间隔都为12mil.留意公英制和螺纹公称直径中间的变换，100mil=2.54mm.

3）线间隔：邻近铜膜线中间的间隔应当达到用电安全规定，与此同时为了更好地有利于生产制造，间隔应当越宽越好。最少间隔最少可以承担所加工作电压的最高值。在走线相对密度低的情形下，间隔应当尽量避免的大。

4）屏蔽掉与接地装置：铜膜线的公用接地线应当尽量放到材料的边沿一部分。在电路板上应当尽量多地保存铜泊做接地线，那样可以使屏蔽掉工作能力提高。此外接地线的样子最好是做成环城路或栅格状。双层线路板因为选用里层做开关电源和接地线专用型层，因此可以带来更快的拦截功效实际效果。

焊层

焊层规格焊层的内螺纹规格务必从元器件导线直徑和尺寸公差规格及其电镀锡层薄厚、直径尺寸公差、孔镀覆电镀工艺层薄厚等层面考虑到，一般而言以金属材料管脚直徑再加上0.2mm做为焊层的内螺纹直徑。比如，电阻器的金属材料管脚直徑为0.5mm，则焊层孔直徑为0.7mm，而焊层直径应当为焊层直径加1.2mm，最少应当为焊层直径加1.0mm.当焊层直徑为1.5mm时，为了更好地提升焊层的抗抗张强度，可选用方型焊层。针对孔直徑低于0.4mm的焊层，焊层直径/焊层孔直徑=0.5~3.针对孔孔径超过2mm的焊层，焊层直径/焊层孔直徑=1.5~2.

常见的焊层规格如表1-1所显示表16-1

常见的焊层规格

焊层孔直徑/mm

0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0

焊层直径/mm

1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4

常见问题：

设计方案焊层时的常见问题如下所示：

1）焊层孔边沿到线路板边沿的间距要超过1mm，那样可以防止生产加工时造成焊层破损。

2）焊层补滴泪，当与焊层联接的铜膜线较细时，要将焊层与铜膜线中间的联接设计方案成滴泪状，那样可以使焊层不易被脱离，而铜膜线与焊层间的连线不容易断掉。

3）邻近的焊层要防止有钝角。

大规模添充

电路板上的大规模添充的目标有两个，一个是排热，另一个是用屏蔽掉降低影响，为防止电焊焊接时发生的热使线路板造成的汽体无从排出进而铜膜掉下来，应当在大规模添充上开窗通风，后者使添充为网格图状。应用敷铜还可以做到抗干扰性的目地，并且敷铜可以全自动避过焊层并可连电线接头。

接地线

在单层线路板的制定中，当有一些铜膜无法连接时，通常的作法是应用接地线，接地线的长短应当挑选如下所示几类：6mm、8mm和10mm.

接地装置

1接地线的共阻抗干扰性原理图上的接地线表明电源电路中的零电位差，并作为电源电路中其他各点的公共性定位点，在具体电源电路中因为接地线（铜膜线）特性阻抗的存有，必定会产生共阻抗干扰性，因而在走线时，不可以将具备地线符号的点随意联接在一起，这很有可能造成有危害的藕合而危害电源电路的常规工作中。

2.怎样连电线接头

通常在一个电子控制系统中，接地线分成系统化、外壳地（屏蔽掉地）、数据地（逻辑性地）和仿真模拟地等几类，在连电线接头时应当留意以下几个方面：

1）恰当挑选点射接地装置与多一点接地装置。在低频率电源电路中，数据信号工作频率低于1MHz，走线和元器件间的电感器可以忽视，而接地线电源电路电阻器上形成的损耗对电源电路危害比较大，因此应当选用点射接地装置法。当数据信号的工作频率超过10MHz时，接地线电感器的危害比较大，因此宜选用就近原则接地装置的多一点接地装置法。当电磁波工作频率在1~10MHz中间时，假如选用点射接地装置法，接地线长短不应该超出光波长的1/20，不然应当选用多一点接地装置。

2）数据地和仿真模拟地分离。电路板上不仅有数字电路设计，又有数字集成电路，应当使他们尽可能分离，并且接地线不可以混接，应各自与开关电源的接地线端联接（最好是开关电源端也各自联接）。要尽可能增加线性电路的总面积。一般数字电路设计的抗干扰性强，TTL电路的噪声容限为0.4~0.6V，CMOS数字电路设计的噪声容限为电源电压的0.3~0.45倍，而数字集成电路一部分只需有微伏级的噪音，就足够使其工作中异常。因此两大类电源电路应当分离合理布局和走线。

3）尽可能字体加粗接地线。若接地线很细，接地装置电位差会随电流量的变动而转变，造成电子控制系统的数据信号遭受影响，尤其是数字集成电路一部分，因而接地线应当尽可能宽，一般以超过3mm为宜。

4）将电线接头组成闭环控制。当电路板上仅有数字电路设计时，应当使接地线产生环城路，那样可以明显增强抗干扰性，这是由于当电路板上有很多电子器件时，若接地线很细，会造成比较大的接地装置电位差，而圆形接地线可以降低接地线电阻，进而减少接地装置电位差。

5）同一级电源电路的接地址应当尽量挨近，而且区级电源电路的开关电源耦合电容也应当接在区级的接地址上。

6）总接地线的接线方法。总接地线务必严格执行高频率、高频、低频率的次序一级级地从弱电安装到弱电联接。高频率一部分尽量选用大规模包围着式接地线，以确保有好的屏蔽掉实际效果。

抗干扰性

具备微控制器的电子控制系统，抗干扰性和电磁兼容测试性是设计过程中需要考虑到的问题，尤其是针对钟表工作频率高、系统总线周期时间快的系统软件；带有功率大的、大电流量光耦电路的系统软件；含薄弱脉冲信号及其高精密A/D转换电源电路的系统软件。为提升系统软件抗电磁干扰能力应考虑到采用下列对策：

1）采用钟表频率低的微控制器。只需控制板特性可以符合要求，时钟频率越低越好，低的钟表可以合理减少噪音和提升系统软件的抗干扰性。因为波形中包括各种各样工作频率成份，其高频率成份非常容易变成噪音源，一般状况下，时钟频率3倍的高頻噪音是极具危险因素的。

2）减少数据信号传送中的失真。当快速数据信号（数据信号工作频率高=上升沿和降低沿快的数据信号）在铜膜网上传送时，因为铜膜线电感器和电容器的危害，会使数据信号产生失真，当失真过大时，便会使系统软件工作中不靠谱。一般规定，数据信号在电路板上传送的铜膜线越少越好，过孔数额越低就越好。典型值：长短不超过25cm，过孔眼不超过2个。

3）减少数据信号间的交叉式影响。当一条电源线具备差分信号时，会对另一条具备高输入电阻的弱电源线造成影响，这时必须对弱电源线开展防护，方式是加一个接地装置的中心线将弱数据信号包围起来，或是是提升电线间间距，针对不一样方面中间的要素可以选用提升开关电源和接地线方面的方式处理。

4）减少来源于开关电源的噪音。开关电源在向系统软件给予电力能源的与此同时，也将其噪音变到所监管的体系中，系统软件中的校准、终断及其其他一些操纵数据信号容易受外部噪音的影响，因此，应当相应提升电容器来滤除这种来源于开关电源的噪音。

5）留意线路板与电子器件的高频率特点。在高频率状况下，电路板上的铜膜线、焊层、过孔、电阻器、电容器、连接器的遍布电感器和电容器不可忽视。因为这种遍布电感器和电容器的危害，当铜膜线的总长度为数据信号或噪音光波长的1/20时，便会造成无线天线效用，对內部造成干扰信号，对外开放发送无线电波。一般状况下，通孔和焊层会造成0.6pF的电容器，一个电子器件的封装形式会造成2~6pF的电容器，一个线路板的连接器会造成520mH的电感器，而一个DIP-24电源插座有18nH的电感器，这种电容器和电感器对低时钟频率的电源电路无危害，而针对高时钟频率的电源电路务必给与留意。

6）元器件布局要有效系统分区。元器件在电路板上排序的部位要考虑到抗干扰信号问题。标准之一便是每个部件间的铜膜线要尽可能的短，在空间布局上，要把数字集成电路、数字电路设计和造成大噪音的电源电路（汽车继电器、大功率电源开关等）有效分离，使他们彼此之间的数据藕合最少。

7）解决好接地线。依照前边提及的点射接地装置或多一点接地装置方法解决接地线。将仿真模拟地、数据地、大电力电子器件地分离联接，再聚集到开关电源的接地址。线路板之外的连接线要用屏蔽电缆，针对高频率和模拟信号，屏蔽掉电缆线两边都需要接地装置，低频率脉冲信号用的屏蔽电缆，一般选用单端接地装置。对噪音和影响十分比较敏感的电源电路或高频率噪音尤其明显的电源电路应当用金属材料抗干扰磁环屏蔽掉。

8）去耦电容。去耦电容以高压瓷片电容或双层陶瓷电容器的高频率特点不错。设计电路板时，每一个电子元器件的开关电源和接地线中间都需要加一个去耦电容。去耦电容有两个作用，一方面是本电子器件的储能技术电容器，给予和消化吸收该电子器件打开门和闭店一瞬间的蓄电池充电电磁能，另一方面，旁通掉该元器件造成的高頻噪音。数字电路设计中典型性的去耦电容为0.1μF，那样的电容器有5nH的遍布电感器，可以对10MHz下列的噪音有不错的去耦功效。一般状况下，挑选0.01~0.1μF的电阻都能够。

一般规定没10片上下的电子器件提升一个10μF的蓄电池充电电容器。此外，在开关电源端、线路板的四角等部位应当跨接线一个10~100μF的电容器。高频率走线

为了更好地使高频率线路板的设计方案更有效，抗干扰能力能更强，在开展PCB设计时应该从下面一些层面考虑到：

1）有效挑选叠加层数。运用正中间里层平面图做为开关电源和接地线层，可以具有隐藏的功效，合理减少生存电感器、减少电源线长短、减少数据信号间的交叉式影响，一般状况下，四层板比双层板的噪音低20dB.

2）布线方法。布线务必依照45°角转弯，那样可以减少高频率数据信号的发送和彼此之间的藕合。

3）布线长短。布线长短越少越好，二根线并行处理间距越少越好。

4）过孔总数。过孔总数越低就越好。

5）固层走线方位。固层走线方位应当取竖直方位，便是高层为水平方向，最底层为竖直方位，那样可以减少数据信号间的影响。

6）敷铜。提升接地装置的敷铜可以减少数据信号间的影响。

7）包地。对关键的电源线开展包地解决，可以显着提升该表现的抗干扰性，自然还能够对干扰信号开展包地解决，使其不可以影响其他数据信号。

8）电源线。数据信号布线不可以环城路，必须依照菊花链方法走线。

9）去耦电容。在电子器件的开关电源端跨接线去耦电容。

10）高频率扼流。数据地、仿真模拟地等联接公共性接地线时要接高频率扼流元器件，一般是核心孔穿有输电线的高频率铁氧体磁珠。
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