电路设计注意问题

电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)（电(dian)(dian)(dian)(dian)子线路(lu)）是由电(dian)(dian)(dian)(dian)气(qi)设(she)备(bei)和元器件(jian)按一定方(fang)式(shi)联接起(qi)来，为电(dian)(dian)(dian)(dian)流流通提(ti)供了路(lu)径的总体，也(ye)叫(jiao)电(dian)(dian)(dian)(dian)子网(wang)路(lu)。电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)的大小可以相(xiang)差很大，小到(dao)硅(gui)片上的集(ji)成(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)，大到(dao)输(shu)电(dian)(dian)(dian)(dian)网(wang)。

电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)称电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子回(hui)(hui)路(lu)，是由电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)气(qi)设(she)备和元器(qi)件(jian)，按一定方式联(lian)接起来，为电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷流通提供(gong)了路(lu)径的(de)总体，也叫电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子线路(lu)或称电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)气(qi)回(hui)(hui)路(lu)，简称网(wang)络或回(hui)(hui)路(lu)。如电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)、电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容、电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)感、二极(ji)管(guan)、三(san)极(ji)管(guan)和开关等，构成的(de)网(wang)络。

电路设计应该注意的问题

模拟(ni)(ni)电(dian)(dian)(dian)路(lu)构建了(le)电(dian)(dian)(dian)子(zi)行业的(de)基础，至今(jin)为止，电(dian)(dian)(dian)子(zi)技(ji)术(shu)(shu)已经发(fa)展(zhan)到如此高(gao)的(de)水平。但如果(guo)我们(men)观察各(ge)种电(dian)(dian)(dian)子(zi)电(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)发(fa)展(zhan)会发(fa)现：几乎(hu)所有的(de)电(dian)(dian)(dian)子(zi)技(ji)术(shu)(shu)都(dou)离不开放大(da)技(ji)术(shu)(shu)。即使是数字(zi)芯片内(nei)部，其基本单元都(dou)是互补型源极接地放大(da)电(dian)(dian)(dian)路(lu)。下文(wen)将模拟(ni)(ni)电(dian)(dian)(dian)路(lu)设计中应该注(zhu)意的(de)问题进行了(le)总结。

（1）为了获得具有(you)良好稳定性(xing)的(de)反馈(kui)电(dian)路，通常要求(qiu)在(zai)反馈(kui)环外面使用一(yi)个小电(dian)阻或扼流圈(quan)给容性(xing)负载提供(gong)一(yi)个缓(huan)冲。

（2）积分(fen)反馈电路通常需要一个小电阻（约(yue) 560 欧）与每个大于 10pF 的积分(fen)电容串联。

（3）在(zai)反(fan)馈环(huan)外(wai)不(bu)要(yao)使(shi)用(yong)主(zhu)动(dong)电(dian)(dian)路(lu)进行滤波或(huo)控制 EMC 的 RF 带宽(kuan)，而(er)只能使(shi)用(yong)被(bei)动(dong)元件（最(zui)好为 RC 电(dian)(dian)路(lu)）。仅仅在(zai)运放(fang)的开(kai)环(huan)增益比(bi)闭环(huan)增益大(da)的频率下(xia)，积(ji)分反(fan)馈方法(fa)才有效。在(zai)更高的频率下(xia)，积(ji)分电(dian)(dian)路(lu)不(bu)能控制频率响(xiang)应。

（4）为(wei)了获(huo)得一个稳定的线性电路，所有(you)连接必须使用被(bei)动(dong)滤波(bo)器(qi)或(huo)其他抑制方法（如光电隔离）进(jin)行保(bao)护。

（5）使用 EMC 滤波器，并且(qie)与 IC 相关的(de)滤波器都应该和本地的(de) 0V 参考平面(mian)连接。

（6）在(zai)(zai)外部(bu)电缆的(de)(de)连(lian)接处(chu)应该放置输(shu)入输(shu)出滤波(bo)器(qi)，任何(he)在(zai)(zai)没(mei)有(you)屏(ping)蔽(bi)系(xi)统内部(bu)的(de)(de)导(dao)线(xian)连(lian)接处(chu)都需要滤波(bo)，因为(wei)存在(zai)(zai)天线(xian)效应。另外，在(zai)(zai)具有(you)数字信号处(chu)理或开关模式的(de)(de)变(bian)换器(qi)的(de)(de)屏(ping)蔽(bi)系(xi)统内部(bu)的(de)(de)导(dao)线(xian)连(lian)接处(chu)也需要滤波(bo)。

（7）在(zai)模拟 IC 的(de)(de)电(dian)源和地参考引脚需要(yao)高(gao)质(zhi)量的(de)(de) RF 去(qu)耦，这一(yi)点(dian)与数(shu)字 IC 一(yi)样。但(dan)是(shi)模拟 IC 通常需要(yao)低频(pin)的(de)(de)电(dian)源去(qu)耦，因为模拟元件的(de)(de)电(dian)源噪声抑制比(bi)（PSRR）在(zai)高(gao)于 1KHz 后增加很少。在(zai)每个运放、比(bi)较器(qi)和数(shu)据(ju)转换器(qi)的(de)(de)模拟电(dian)源走(zou)线上都应该(gai)使用 RC 或 LC 滤(lv)波。电(dian)源滤(lv)波器(qi)的(de)(de)拐角频(pin)率(lv)应该(gai)对(dui)器(qi)件的(de)(de) PSRR 拐角频(pin)率(lv)和斜(xie)率(lv)进行补偿(chang)，从而在(zai)整个工(gong)作频(pin)率(lv)范(fan)围内获得所期望的(de)(de) PSRR 。

（8）对于高(gao)速模拟信号(hao)(hao)，根(gen)据其(qi)连(lian)接长度和通信的最高(gao)频(pin)率，传(chuan)输线(xian)(xian)(xian)技术(shu)是必需的。即使(shi)是低频(pin)信号(hao)(hao)，使(shi)用传(chuan)输线(xian)(xian)(xian)技术(shu)也可以(yi)改善其(qi)抗干扰性，但是没有正确匹配的传(chuan)输线(xian)(xian)(xian)将会(hui)产(chan)生天(tian)线(xian)(xian)(xian)效应(ying)。

（9）避(bi)免(mian)使用高阻抗的输入或输出(chu)，它(ta)们对(dui)于电场是非常敏感的。

（10）由于(yu)大(da)(da)部分的(de)(de)辐(fu)射是由共模(mo)(mo)电(dian)(dian)(dian)压和电(dian)(dian)(dian)流产(chan)生的(de)(de)，并且因(yin)为大(da)(da)部分环(huan)境的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)磁干扰都是共模(mo)(mo)问题产(chan)生的(de)(de)，因(yin)此在模(mo)(mo)拟电(dian)(dian)(dian)路(lu)中使(shi)用平衡的(de)(de)发(fa)送和接收（差分模(mo)(mo)式）技(ji)术将具有(you)很好的(de)(de) EMC 效果，而且可以(yi)减少串扰。平衡电(dian)(dian)(dian)路(lu)（差分电(dian)(dian)(dian)路(lu)）驱动不会使(shi)用 0V 参考系统作为返回(hui)电(dian)(dian)(dian)流回(hui)路(lu)，因(yin)此可以(yi)避免大(da)(da)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)流环(huan)路(lu)，从(cong)而减少 RF 辐(fu)射。

（11）比较器必须(xu)具有滞后（正反馈(kui)），以防止(zhi)因(yin)为噪(zao)声和干扰而(er)产生(sheng)的(de)(de)错误的(de)(de)输出变换，也可(ke)以防止(zhi)在断路点(dian)产生(sheng)振荡(dang)。不要(yao)使用比需要(yao)速(su)度(du)更快(kuai)的(de)(de)比较器（将 dV/dt 保持(chi)在满(man)足要(yao)求的(de)(de)范围内，尽(jin)可(ke)能低）。

（12）有些模拟 IC 本身(shen)对射频场特别敏感，因此(ci)常(chang)(chang)常(chang)(chang)需要(yao)使用一个安装(zhuang)在 PCB 上，并且与 PCB 的地平(ping)面(mian)相连(lian)接(jie)的小金属(shu)屏蔽(bi)盒(he)，对这样的模拟元(yuan)件进行屏蔽(bi)。注意，要(yao)保证(zheng)其(qi)散热条。

模(mo)拟电(dian)(dian)(dian)路(lu)几(ji)乎覆盖整个电(dian)(dian)(dian)子领域，任何一(yi)个电(dian)(dian)(dian)子线路(lu)的(de)(de)功能(neng)实现都会涉及(ji)到模(mo)拟电(dian)(dian)(dian)路(lu)。模(mo)拟电(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)设(she)计(ji)通常比数(shu)字电(dian)(dian)(dian)路(lu)更为困难(nan)，对设(she)计(ji)人(ren)员的(de)(de)水平要求更高(gao)。这也是模(mo)拟电(dian)(dian)(dian)路(lu)系统比数(shu)字电(dian)(dian)(dian)路(lu)系统更加普(pu)及(ji)的(de)(de)原因之一(yi)。

开关电源PCB的设计详解
（一）从原理图到PCB的设计流程

建立元件参数—>输入原理网表—>设(she)计(ji)参数设(she)置(zhi)—>手(shou)工布局(ju)—>手(shou)工布线(xian)—>验证(zheng)设(she)计(ji)—>复查—>CAM输出(chu)。

（二）参数设置

相邻导线(xian)间(jian)距(ju)必须(xu)能满足电气安全要求，而且(qie)为(wei)了(le)便于(yu)操作(zuo)和生(sheng)产，间(jian)距(ju)也应(ying)(ying)尽量宽些。最小(xiao)间(jian)距(ju)至少要能适合承受(shou)的电压，在布(bu)线(xian)密度(du)较低时，信号线(xian)的间(jian)距(ju)可适当地(di)加(jia)大，对高、低电平悬殊的信号线(xian)应(ying)(ying)尽可能地(di)短且(qie)加(jia)大间(jian)距(ju)，一(yi)般(ban)情况(kuang)下将走线(xian)间(jian)距(ju)设为(wei)8mil。

焊盘内孔边缘到印制板边的(de)距离要大于1mm，这(zhei)(zhei)样(yang)可(ke)以避免加工时(shi)导致焊盘缺损(sun)。当与(yu)焊盘连(lian)接(jie)的(de)走线较细时(shi)，要将焊盘与(yu)走线之间(jian)的(de)连(lian)接(jie)设(she)计成水(shui)滴状，这(zhei)(zhei)样(yang)的(de)好处是焊盘不容易(yi)起皮，而是走线与(yu)焊盘不易(yi)断开。

（三）元器件布局

实(shi)践(jian)证明，即使电(dian)(dian)(dian)路原理图设(she)计(ji)(ji)正(zheng)确，印制(zhi)电(dian)(dian)(dian)路板(ban)设(she)计(ji)(ji)不(bu)当，也会(hui)对(dui)电(dian)(dian)(dian)子设(she)备的(de)(de)可靠性(xing)产生不(bu)利(li)影响。例(li)如(ru)，如(ru)果印制(zhi)板(ban)两条细(xi)平行线(xian)(xian)靠得很近，则会(hui)形成信号(hao)波形的(de)(de)延迟(chi)，在(zai)传输(shu)线(xian)(xian)的(de)(de)终端形成反射噪声；由于电(dian)(dian)(dian)源、地线(xian)(xian)的(de)(de)考虑(lv)不(bu)周(zhou)到而(er)引起的(de)(de)干扰，会(hui)使产品的(de)(de)性(xing)能下(xia)降，因此，在(zai)设(she)计(ji)(ji)印制(zhi)电(dian)(dian)(dian)路板(ban)的(de)(de)时候，应注意(yi)采用正(zheng)确的(de)(de)方法(fa)。每一个开(kai)关电(dian)(dian)(dian)源都有四个电(dian)(dian)(dian)流(liu)回(hui)路：

1、电源开关(guan)交流(liu)回路

2、输出整流交流回(hui)路

3、输入信号源电流回路

4、输(shu)出负载电流回路(lu)输(shu)入回路(lu)

通(tong)过一个近似直流(liu)的电(dian)(dian)流(liu)对输(shu)入电(dian)(dian)容(rong)充电(dian)(dian)，滤(lv)波电(dian)(dian)容(rong)主(zhu)要起(qi)到一个宽(kuan)带储能作用(yong)；类似地，输(shu)出滤(lv)波电(dian)(dian)容(rong)也用(yong)来储存来自输(shu)出整(zheng)流(liu)器的高频能量(liang)(liang)，同时消除输(shu)出负(fu)载回路的直流(liu)能量(liang)(liang)。

建立开关电(dian)源布局的最好方法与(yu)其电(dian)气(qi)设计(ji)相似，最佳设计(ji)流程如(ru)下：

1.放置变压器(qi)

2.设计电(dian)源开关电(dian)流回路

3.设计(ji)输出整流器电(dian)流回(hui)路

4.连(lian)接到交流电(dian)源电(dian)路的控(kong)制电(dian)路

（四）布线

开(kai)关(guan)电源(yuan)中包(bao)含有高频(pin)信(xin)(xin)号，PCB上(shang)任(ren)何印制(zhi)线(xian)都可以起到(dao)天线(xian)的作(zuo)用，印制(zhi)线(xian)的长度和(he)宽度会(hui)影(ying)响(xiang)其阻抗和(he)感抗，从(cong)而(er)影(ying)响(xiang)频(pin)率响(xiang)应。即使是通过直流信(xin)(xin)号的印制(zhi)线(xian)也会(hui)从(cong)邻(lin)近的印制(zhi)线(xian)耦合(he)到(dao)射(she)(she)频(pin)信(xin)(xin)号并造成电路(lu)问题（甚至再(zai)次辐(fu)射(she)(she)出干扰信(xin)(xin)号）。因(yin)此(ci)应将所(suo)(suo)有通过交流电流的印制(zhi)线(xian)设(she)计(ji)得尽可能(neng)短而(er)宽，这意味(wei)着必(bi)须将所(suo)(suo)有连(lian)(lian)接到(dao)印制(zhi)线(xian)和(he)连(lian)(lian)接到(dao)其他(ta)电源(yuan)线(xian)的元器件放置(zhi)得很近。

（五）检查

布线设(she)计(ji)完成后(hou)，需(xu)(xu)认真检(jian)(jian)查布线设(she)计(ji)是(shi)否符合(he)(he)设(she)计(ji)者(zhe)所(suo)(suo)制(zhi)定的规则，同(tong)时也(ye)需(xu)(xu)确认所(suo)(suo)制(zhi)定的规则是(shi)否符合(he)(he)印制(zhi)板(ban)生产(chan)工艺的需(xu)(xu)求，一般(ban)检(jian)(jian)查线与线、线与元件焊(han)盘、线与贯(guan)(guan)通孔(kong)、元件焊(han)盘与贯(guan)(guan)通孔(kong)、贯(guan)(guan)通孔(kong)与贯(guan)(guan)通孔(kong)之间的距离(li)是(shi)否合(he)(he)理，是(shi)否满(man)足生产(chan)要(yao)求。电源线和地(di)线的宽度是(shi)否合(he)(he)适(shi)，在PCB中是(shi)否还有(you)(you)能让地(di)线加宽的地(di)方。注(zhu)意：有(you)(you)些(xie)错误可以忽略(lve)，例如有(you)(you)些(xie)接(jie)插件的Outline的一部(bu)分放在了板(ban)框外，检(jian)(jian)查间距时会(hui)出错；另外每次修(xiu)改过走线和过孔(kong)之后(hou)，都要(yao)重新覆铜一次。

（六）设计输出

输出光绘文件(jian)的注(zhu)意事(shi)项：

1、需要(yao)输出的(de)层(ceng)(ceng)(ceng)有布线(xian)层(ceng)(ceng)(ceng)（底(di)层(ceng)(ceng)(ceng)）、丝印层(ceng)(ceng)(ceng)（包括顶层(ceng)(ceng)(ceng)丝印、底(di)层(ceng)(ceng)(ceng)丝印）、阻(zu)焊层(ceng)(ceng)(ceng)（底(di)层(ceng)(ceng)(ceng)阻(zu)焊）、钻孔层(ceng)(ceng)(ceng)（底(di)层(ceng)(ceng)(ceng)），另(ling)外还要(yao)生成钻孔文件（NC Drill）

2、设置丝印层的(de)Layer时，不要(yao)选择Part Type，选择顶(ding)层（底(di)层）和丝印层的(de)Outline、Text、Line

3、在设(she)置每层(ceng)的Layer时，将Board Outline选上，设(she)置丝印(yin)层(ceng)的Layer时，不要选择Part Type，选择顶层(ceng)（底层(ceng)）和丝印(yin)层(ceng)的Outline、Text、Lin.

联系方式：邹先(xian)生

联系电话(hua)：0755-83888366-8022

手机：18123972950

QQ：2880195519

联系地址：深圳市福田区车公庙天安数码城天吉(ji)大厦(sha)CD座5C1

请搜微信公众(zhong)号:“KIA半(ban)导体”或扫(sao)一扫(sao)下图“关(guan)注”官方微信公众(zhong)号

请“关注”官方微信公众号(hao):提供(gong) MOS管 技术帮(bang)助