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PCB元件布局经验规则及原理图模块化设计案例

2021-4-2 14:44:16 显示全部楼层



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PCB元件布局在PCB设计的过程中算是比较重要的一环。比较好的元件布局能使后期的布线节省大量的时间。反之,轻则浪费时间,延长PCB设计周期。重则,元件之间相互干扰导致整个设计报废。
较好的PCB元件布局不是一两次就能设计出来的。想要设计出比较好的PCB元件布局需要的是通过不断的PCB设计练习才能达到理想的效果。想当初我在学PCB设计的时候,一开始的元件布局都是参照别人画的PCB板每个元件位置跟着摆放,但是放到最后总是会多出几个元件,又要重新对一遍所有的同类型元件。虽然这种方法也是可以完成,但是浪费的时间真的是太多太多了。现在看来这种方法真的很笨。经过这几年的折腾,现在总算是差不多都弄明白了。PCB设计中的元件布局其实并不难,一开始觉得难是因为还不清楚PCB设计中的诸多设计规则。正所谓,无规则不成方圆。
PCB元件布局中的那些规则
模块化模块化设计,这是一种思想,因为这种思想可以运用在很多领域,解决很多问题。在嵌入式中可以用在程序设计,硬件设计等等。一个完整的PCB板是由各个模块所组成的一个完整整体。要做到元件布局模块化需要在原理图设计时把完成不同功能的原理单独为一个部分,这样在选择电子元件的时候可以框选完整的一部分元件。如下几份某开发板的原理图一样。
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原理图模块化设计案例(1)

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原理图模块化设计案例(2)

以上两个案例原理图不难看出原理图模块化设计的存在,这种设计既容易管理又美观。在元件布局选取元件的时候,只需要在原理图文件中框选一部分的原理图就能自动关联到,导进PCB设计中的相关元件封装,这是pcb设计工具的基本功能之一,但是书本上却没有说到的一个重点。具体操作如下:
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框选原理图元件

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Pcb文件自动选中的元件封装

在把封装导进PCB文件的时候,所有元件都是堆在一起的,要想把相关的几个元件选取出来这是最好的方法,先在原理图中选取一部分相关的原理图,再切换到PCB设计工作界面,再把选中的封装拉出来进行单独布局,在把买一个布局好的部分,拼到限定大小的PCB区域内,就已经完成了一大半了。
功能分区所谓功能分区就是把实现相同功能的模块可以放在一起,比如说,电源转换,转3.3V,转5V转1.8V等等,这种模块都是完成电源转换的功能,这些就可以放在一起。但有一些比较特殊的会把供电的部分布局到使用的附件。输入或者输出接口一般都会布局在PCB板的边缘。这也是一种功能的分区。还有其他的一些功能等等。
就近布局有些元件需要布局的越近越好,如果远了也许就起不到原本所想的作用。比如说滤波电容。滤波电容一般都是过滤电源的杂波,所以它的网络往往都是VCC和GND。无论你把这个元件摆放到哪里只要能把线连起来都不会报错,但是它原本的作用就已经失去,所以要清楚它的位置应该在哪,每一种元件的存在都有其本身的作用,如果不起作用,那还不如去掉。
初步完成的布局不是固定的元件布局不是布完后就已经固定的。每一个元件都可以移动它的位置。如果看起来不好看,那就改动它改的好看一点。如果布线时觉得布得曲折难布,那就把元件的位置改到好布线一点就好。
如何把元件布局布得好看一点一张杂乱无章的桌面和一张整整齐齐得桌面。大部分人都会觉得整整齐齐得桌面比杂乱无章得桌面好看。PCB元件布局也是同样的道理。



来源:嵌入式小萧  

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