怎么测量一块pcb地信号完整性与pcb设计是否干净

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这些经验教你如何设计好一块双层pcb板
双层pcb板&词解
PCB( Printed Circuit
Board),中文名称为印制电路板,又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为&印刷&电路板。
而双层pcb板即双层线路板,双层线路板这种电路板的两面都有布线,不过要用上两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的&桥梁&叫做导孔。导孔是在pcb上,充满或涂上金属的小洞,它可以与两面的导线相连接。用PROTEL画双面pcb板子的时候,在TopLayer(顶层)上画导线连接元器件,就是在顶层画板;
选择BottomLayer(底层),在底层上画导线连接元器件,就是在底层上画板。以上就是画双层pcb,意思是在一块pcb板子的顶层和底层都画导线。双面板解决了单面板中因为布线交错的难点(可以通过孔导通到另一面),即正反两面都有布线,元器件可以焊接在正面,也可以焊接在反面,它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
双层pcb板&设计及布线原则
双层板地线设计成栅状围框形成,即在印制板一面布较多的平行地线,另一面为抄板垂直地线,然后在它们交叉的地方用金属化过孔连接起来(过孔电阻要小)。
为考虑到每个IC芯片近旁应设有地线,往往每隔1~115cm布一根地线,这样密集的地线使信号环路的面积更小,有利于降低辐射。该地网设计方法应在布信号线之前,否则实现比较困难。
双层pcb板信号线布线原则
双层板在元器件合理布局确定后,紧接着先设计地网抄板电源线,再布重要线---敏感线、高频线,后布一般线---低频线。关键引线最好有独立的电源,地线回路,引线且非常短,所以有时在关键线边上布一条地线紧靠信号线,让它形成最小的工作回路。
四层板顶面、底面的布线原则同双层板的信号线,也是先布关键晶体、晶振电路,时钟电路,CPU等信号线,一定要遵守环流面积尽量小的原则。
印制板IC电路工作时,前面多次提及环流面积,实际它的出处在差模辐射的概念。如差模辐射的定义:电路工作电流在信号环路中流动,这个信号环路会产生电磁辐射,由于这种电流是差模的,因此信号环路产生的辐射称为差模辐射,其辐射场强的计算公式:E1=K1&f2&I&A/&
式中:E1---差模抄板印制板电路空间&处的辐射场强由差模辐射公式可见,其辐射场强与工作频率f2、环流面积A、工作电流I成正比,如当工作频率
f确定后,环流面积的大小是我们设计中可直接控制的关键因素,同时环流工作速度、电流只要满足可靠性,并非越大越好,信号上跳沿下跳沿越窄,它的谐波分量就越大,越宽,电磁辐射就越高,功率越大其电流必然就大(上述已指出过),这是我们不期望的。
下面给出几种逻辑电路能满足辐射B级标准允许的环流面积参考值。可以看出,电路开关速度越快,则允许的面积越小。
关键的联线,如有可能其周围均可用地线包围之。另待PCB抄板布线完毕后,可用地线将所有空隙覆盖,但必须注意这些覆盖地线都要与大地层低阻抗的联体短接,这样能取得良好的效果(注意:有空隙要求的应满足条件,如爬电距离等)。
双层pcb板&布线技巧
使用自动布线器来设计pcb
是吸引人的。大多数的情形下,自动布线对纯数字的电路(尤其是低频率信号且低密度的电路)的动作不至于会有问题。但当尝试使用布线软件提供的自动布线工具做模拟、混合讯号或高速电路的布线时,可能会出现一些问题,而且有可能造成极严重的电路性能问题。[1]
 关于布线有许多要考虑的事项,但较为困扰的问题是接地方式。假使接地路径是由上层开始,每个装置的接地皆经由在该层上的拉线连接到地线。对下层的每个装置而言,是由电路板右边的贯孔连接到上层而形成接地回路。使用者在检查布线方式时会看到的立即红色旗标表示存在多个接地回路。此外,下层的接地回路被一条水平处。可降低数字切换&i/&t
对模拟电路造成的影响。
 但须注意的是,这两片双层板在电路板的下层都有一个接地面。如此设计是为了让工程师在做故障排除时可以迅速地看到布线,此种方式常出现在装置制造商的示范与评估板上。但更典型的做法是在电路板的上层铺上接地面,以降低电磁干(emi)。
双层pcb板&设计操作步骤
1、准备电路原理图
2、新建一个pcb文件并载入元器件封装库
3、规划电路板
4、装入网络表和元件
5、元器件自动布局
6、布局调整
7、网络密度分析
8、布线规则设定
9、自动布线
10、手动调整布线
双层pcb板&PCB设计经验(硬件经验)
1. clearance间距一般最小10mil, 高密度布线的话最少也要5mil
2. 从焊座出来的线,要出线至少10mil再变向,不要斜出线,会产生锐角,不美观
3. 主电源线(电流比较大)的过孔用双孔并列方式,防止一个过孔失效电路不能工作
4.电源入口电容采用100uf并104陶瓷的方式
出口电容容量要足够大满足电路要求(大电流时不会把电压瞬间拉低)。关断二极管离电源芯片输出引脚越近越好
5.电源部分电阻电容要核算功率,封装要满足功率要求
6. 多个射频电路,可以将射频交叉布在不同层上,减少干扰
7.要注意引线位置,要满足原理图,不是信号相同就可以任意位置可以引出
8.相同特性的信号线布线时信号特性要一样,走线距离尽量一样长,过孔数相同
9.将一些电源的去耦电容滤波电容可以骑在管脚上放于反面,节省空间也缩短布线距离
10.布线采用经纬布线,上下层布线清晰,也能减少过孔,减小干扰
11.绘制原理图时要严格核算电源芯片额定电流额定功率,使其满足实际负载要求
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如何判断pcb电路板IC芯片好坏
一、 查板方法: 1.观察法:有无烧糊、烧断、起泡、板面断线、插口锈蚀。 2.表测法:+5V、GND电阻是否是太小(在50欧姆以下)。3.通电检查:对明确已坏板,可略调高电压0.5-1V,开机后用手搓板上的IC,让有问题的芯片发热,从而感知出来。 4.逻辑笔检查:对重点怀疑的IC输入、输出、控制极各端检查信号有无、强弱。 5.辨别各大工作区:大部分板都有区域上的明确分工,如:控制区(CPU)、时钟区(晶振)(分频)、背景画面区、动作区(人物、飞机)、声音产生合成区等。这对电脑板的深入维修十分重要。 二、排错方法: 1.将怀疑的芯片,根据手册的指示,首先检查输入、输出端是否有信号(波型),如有入无出,再查IC的控制信号(时钟)等的有无,如有则此IC坏的可能*极大,无控制信号,追查到它的前一极,直到找到损坏的IC为止。2.找到的暂时不要从极上取下可选用同一型号。或程序内容相同的IC背在上面,开机观察是否好转,以确认该IC是否损坏。 3.用切线、借跳线法寻找短路线:发现有的信线和地线、+5V或其它多个IC不应相连的脚短路,可切断该线再测量,判断是IC问题还是板面走线问题,或从其它IC上借用信号焊接到波型不对的IC上看现象画面是否变好,判断该IC的好坏。 4.对照法:找一块相同内容的好电脑板对照测量相应IC的引脚波型和其数来确认的IC是否损坏。 5.用微机万用编程器(ALL-03/07)(EXPRO-80/100等)中的ICTEST软件测试IC。 三、芯片拆卸方法:1.剪脚法:不伤板,不能再生利用。2.拖锡法:在IC脚两边上焊满锡,利用高温烙铁来回拖动,同时起出IC(易伤板,但可保全测试IC)。 3.烧烤法:在酒精灯、煤气灶、电炉上烧烤,等板上锡溶化后起出IC(不易掌握)。4.锡锅法:在电炉上作专用锡锅,待锡溶化后,将板上要卸的IC浸入锡锅内,即可起出IC又不伤板,但设备不易制作。5.电热风枪:用专用电热风枪卸片,吹要卸的IC引脚部分,即可将化锡后的IC起出(注意吹板时要晃动风枪否则也会将电脑板吹起泡,但风枪成本高,一般约2000元左右) 作为专业硬件维修,板卡维修是非常重要的项目之一。拿过来一块有故障的主板,如何判断具体哪个元器件出问题呢?引起主板故障的主要原因 1.人为故障:带电插拨I/O卡,以及在装板卡及插头时用力不当造成对接口、芯片等的损害2.环境不良:静电常造成主板上芯片(特别是CMOS芯片)被击穿。另外,主板遇到电源损坏或电网电压瞬间产生的尖峰脉冲时,往往会损坏系统板供电插头附近的芯片。如果主板上布满了灰尘,也会造成信号短路等。 3.器件质量问题:由于芯片和其它器件质量不良导致的损坏。 led线路板厂家首先要提醒注意的是,灰尘是主板最大的敌人之一。最好注意防尘,可用毛刷轻轻刷去主板上的灰尘,另外,主板上一些插卡、芯片采用插脚形式,常会因为引脚氧化而接触不良。可用橡皮擦去表面氧化层,重新插接。当然我们可以用三氯乙烷--挥发*能好,是清洗主板的液体之一。还有就是在突然掉电时,要马上关上计算机,以免又突然来电把主板和电源烧毁。流程。 BIOS 由于BIOS设置不当,如果超频……可以跳线清处,摘重新设置。如果BIOS损坏,如病毒侵入……,可以重写BIOS。因为BIOS是无法通过仪器测的,它是以软件形式存在的,为了排除一切可能导致主板出现问题的原因,最好把主板BIOS刷一下。 拔插交换 主机系统产生故障的原因很多,例如主板自身故障或I/O总线上的各种插卡故障均可导致系统运行不正常。采用拔插维修法是确定故障在主板或I/O设备的简捷方法。该方法就是关机将插件板逐块拔出,每拔出一块板就开机观察机器运行状态,一旦拔出某块后主板运行正常,那么故障原因就是该插件板故障或相应I/O总线插槽及负载电路故障。若拔出所有插件板后系统启动仍不正常,则故障很可能就在主板上。采用交换法实质上就是将同型号插件板,总线方式一致、功能相同的插件板或同型号芯片相互芯片相互交换,根据故障现象的变化情况判断故障所在。此法多用于易拔插的维修环境,例如内存自检出错,可交换相同的内存芯片或内存条来确定故障原因。 观看 拿到一块有故障主板先用眼睛扫一下,看看没有没烧坏的痕迹,外观有没损坏,看各插头、插座是否歪斜,电阻、电容引脚是否相碰,表面是否烧焦,芯片表面是否开裂,主板上的铜箔是否烧断。还要查看是否有异物掉进主板的元器件之间。遇到有疑问的地方,可以借助万能表量一下。触摸一些芯片的表面,如果异常发烫,可换一块芯片试试。(1).如果连线断,我们可以用刀把断线处的漆刮干净,在露出的导线处涂上蜡,再用针顺着走线把蜡划去,接下来就是在上面滴上硝酸银溶液。接着就要用万能表来确认是否把断点连接好。就这样一个一个的,把断点接好就可以了。注意要一个一个的连,切不要心急,象主板上有的地方的走线间的距离很小,弄不好就会短路了。(2).如果是电解电容,可以找匹配的换掉。万能表、示波器工具 用示万能表、波器测主板各元器件供电的情况。一个是检测主板是否对这部分供电,再有就是供电的电压是否正常。电阻、电压测量: 电源故障包括主板上+12V、+5V及+3.3V电源和Power Good信号故障;总线故障包括总线本身故障和总线控制权产生的故障;元件故障则包括电阻、电容、集成电路芯片及其它元部件的故障。 为防止出现意外,在加电之前应测量一下主板上电源+5V与地(GND)之间的电阻值。最简捷的方法是测芯片的电源引脚与地之间的电阻。未插入电源插头时,该电阻一般应为300Ω,最低也不应低于100Ω。再测一下反向电阻值,略有差异,但不能相差过大。若正反向阻值很小或接近导通,就说明有短路发生,应检查短的原因。产生这类现象的原因有以下几种:(1)系统板上有被击穿的芯片。一般说此类故障较难排除。例如TTL芯片(LS系列)的+5V连在一起,可吸去+5V引脚上的焊锡,使其悬浮,逐个测量,从而找出故障片子。如果采用割线的方法,势必会影响主板的寿命。 (2)板子上有损坏的电阻电容。 (3)板子上存有导电杂物。 当排除短路故障后,插上所有的I/O卡,测量+5V,+12V与地是否短路。特别是+12V与周围信号是否相碰。当手头上有一块好的同样型号的主板时,也可以用测量电阻值的方法测板上的疑点,通过对比,可以较快地发现芯片故障所在。 当上述步骤均未见效时,可以将电源插上加电测量。一般测电源的+5V和+12V。当发现某一电压值偏离标准太远时,可以通过分隔法或割断某些引线或拔下某些芯片再测电压。当割断某条引线或拔下某块芯片时,若电压变为正常,则这条引线引出的元器件或拔下来的芯片就是故障所在。 程序、诊断卡诊断 通过随机诊断程序、专用维修诊断卡及根据各种技术参数(如接口地址),自编专用诊断程序来辅助硬件维修可达到事半功倍之效。程序测试法的原理就是用软件发送数据、命令,通过读线路状态及某个芯片(如寄存器)状态来识别故障部位。此法往往用于检查各种接口电路故障及具有地址参数的各种电路。但此法应用的前提是CPU及基总线运行正常,能够运行有关诊断软件,能够运行安装于I/O总线插槽上的诊断卡等。编写的诊断程序要严格、全面有针对*,能够让某些关键部位出现有规律的信号,能够对偶发故障进行反复测试及能显示记录出错情况。IC集成电路的好坏判别方法 一、不在路检测 这种方法是在ic未焊入电路时进行的,一般情况下可用万用表测量各引脚对应于接地引脚之间的正、反向电阻值,并和完好的ic进行较 二、在路检测 这是一种通过万用表检测ic各引脚在路(ic在电路中)直流电阻、对地交直流电压以及总工作电流的检测方法。这种方法克服了代换试验法需要有可代换ic的局限*和拆卸ic的麻烦,是检测ic最常用和实用的方法。2.直流工作电压测量 这是一种在通电情况下,用万用表直流电压挡对直流供电电压、外围元件的工作电压进行测量;检测ic各引脚对地直流电压值,并与正常值相较,进而压缩故障范围,挑选出损坏的元件。测量时要注意以下八 :(1)万用表要有足够大的内阻, 少要大于被测电路电阻的10倍以上,以免造成较大的测量误差。(2)通常把各电位器旋到中间位置,如果是电视机,信号源要采用标准彩条信号发生器。 (3)表笔或探头要采取防滑措施。因任何瞬间短路都容易损坏ic。可采取如下方法防止表笔滑动:取一段自行车用气门芯套在表笔尖上,并长出表笔尖约0.5mm左右,这既能使表笔尖良好地与被测试点接触,又能有效防止打滑,即使碰上邻近点也不会短路。(4)当测得某一引脚电压与正常值不符时,应根据该引脚电压对ic正常工作有无重要影响以及其他引脚电压的相应变化进行分析,能判断ic的好坏。 (5)ic引脚电压会受外围元器件影响。当外围元器件发生漏电、短路、开路或变值时,或外围电路连接的是一个阻值可变的电位器,则电位器滑动臂所处的位置不同,都会使引脚电压发生变化。 (6)若ic各引脚电压正常,则一般认为ic正常;若ic部分引脚电压异常,则应从偏离正常值最大处入手,检查外围元件有无故障,若无故障,则ic很可能损坏。 (7)对于动态接收装置,如电视机,在有无信号时,ic各引脚电压是不同的。如发现引脚电压不该变化的反而变化大,该随信号大小和可调元件不同位置而变化的反而不变化,就可确定ic损坏。 (8)对于多种工作方式的装置,如录像机,在不同工作方式下,ic各引脚电压也是不同的。 还要补充二 的是:3.交流工作电压测量法 为了掌握ic交流信号的变化情况,可以用带有db插孔的万用表对ic的交流工作电压进行近似测量。检测时万用表置于交流电压挡,正表笔插入db插孔;对于无db插孔的万用表,需要在正表笔串接一只0.1~0.5μf隔直电容。该法适用于工作频率 较低的ic,如电视机的视频放大级、场扫描电路等。由于这些电路的固有频率不同,波形不同,所以所测的数据是近似值,只能供参考。4.总电流测量法 该法是通过检测ic电源进线的总电流,来判 ic好坏的一种方法。由于ic内部绝大多数为直接耦合,ic损坏时(如某一个pn结击穿或开路)会引起后级饱和与截止,使总电流发生变化。所以通过测量总电流的方法可以判 ic的好坏。也可用测量电源通路中电阻的电压降,用欧姆定律计算出总电流值。本文章出自于:
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告诉你怎么样快速做一块好的PCB板
告诉你怎么样快速做一块好的PCB板
大家都知道理做PCB板就是把设计好的原理图变成一块实实在在的PCB电路板,请别小看这一过程,有很多原理上行得通的东西在工程中却难以实现,或是别人能实现的东西另一些人却实现不了,因此说做一块PCB板不难,但要做好一块PCB板却不是一件容易的事情。
微电子领域的两大难点在于高频信号和微弱信号的处理,在这方面PCB制作水平就显得尤其重要,同样的原理设计,同样的元器件,不同的人制作出来的PCB就具有不同的结果,那么如何才能做出一块好的PCB板呢?根据我们以往的经验,想就以下几方面谈谈自己的看法:
一:要明确设计目标
接受到一个设计任务,首先要明确其设计目标,是普通的PCB板、高频PCB板、小信号处理PCB板还是既有高频率又有小信号处理的PCB板,如果是普通的PCB板,只要做到布局布线合理整齐,机械尺寸准确无误即可,如有中负载线和长线,就要采用一定的手段进行处理,减轻负载,长线要加强驱动,重点是防止长线反射。&当板上有超过40MHz的信号线时,就要对这些信号线进行特殊的考虑,比如线间串扰等问题。如果频率更高一些,对布线的长度就有更严格的限制,根据分布参数的网络理论,高速电路与其连线间的相互作用是决定性因素,在系统设计时不能忽略。随着门传输速度的提高,在信号线上的反对将会相应增加,相邻信号线间的串扰将成正比地增加,通常高速电路的功耗和热耗散也都很大,在做高速PCB时应引起足够的重视。
当板上有毫伏级甚至微伏级的微弱信号时,对这些信号线就需要特别的关照,小信号由于太微弱,非常容易受到其它强信号的干扰,屏蔽措施常常是必要的,否则将大大降低信噪比。以致于有用信号被噪声淹没,不能有效地提取出来。
对板子的调测也要在设计阶段加以考虑,测试点的物理位置,测试点的隔离等因素不可忽略,因为有些小信号和高频信号是不能直接把探头加上去进行测量的。
此外还要考虑其他一些相关因素,如板子层数,采用元器件的封装外形,板子的机械强度等。在做PCB板子前,要做出对该设计的设计目标心中有数。
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