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学习设计电路板

作者:dolphin时间:2016-09-27

  电路板是电子制作的基础部件,电子电路中的各种元器件以电路板为基础组合在一起,从而实现电路的整体功能。由于不是所有的电子制作项目都提供电路板图,因此电子技术爱好者应学会自己设计电路板,这是完成电子制作的前提,也是掌握电子技术的一项重要技能。

  一、设计电路板的注意事项

  电路板是依据电路图设计的。电路板设计是否合理,直接关系到电子制作的质量,甚至关系到电子制作的成败。为了保证电路能够正常稳定地工作,在设计电路板时应注意以下事项。

  1.输入端与输出端应尽量远离

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  电路板中,电路输入端与输出端的元器件应尽量远离,如上图所示,输入端与输出端的信号线不可靠近,更不可平行,如下图所示,否则将有可能引起电路工作不稳定甚至自激。45

多级电路应按信号流程逐级排列,如下图所示,不可互相交叉混合,以免引起有害耦合和互相干扰。3

  2.防止信号线之间互相干扰

地线或电源线

  在两条可能引起互相干扰而又无法远离的信号线之间,可以设置一条地线或电源线(对交流等效于地),如上图所示,利用地线的隔离作用提高电路工作的稳定性。

3.防止电感器件之间的有害耦合

防止电感器件之间的有害耦合

电感器件在安排时应注意其互相之间的互感作用。需要互感作用的两电感线圈应靠近并平行放置,如上图所示,它们将通过磁力线进行磁耦合。不相耦合的电感线圈、变压器等应互相远离,并使其磁路互相垂直,如下图所示,以避免产生有害的磁耦合。

有害的磁耦合

  4.正确安排地线

正确安排地线

  地线一般不能形成闭合回路,如上图所示,以免因地线环流产生噪声干扰。在高频电路中,可采用大面积包围式地线方式,即将各条信号线以外的铜箔面全部作为地线,如下图所示。这样能够有效地防止电路自激,提高高频工作的稳定性。

将各条信号线以外的铜箔面全部作为地线

  5.合理布局元器件

合理布局元器件

  电路板上各元器件布局应均匀,排列应整齐,同时考虑到安装、焊接、更换的方便,可参考上图示意图。外壳不绝缘的元器件之间应有适当距离,不可靠得太近,以免相碰造成短路,如图下所示。高频电路中元器件之间的连线应尽量短,以减少分布参数对高频电路的影响。电位器、可变电容器、开关、插孔、插座等与机外有联系的元器件的布局,应与机壳上的相应位置一致。

电路板上各元器件布局应均

  6.注意调节方便

注意调节方便

  电路中可调元器件的布局应考虑到调节的方便。如上图所示,从侧面调节的元器件(如微调电阻)应设计在电路板的边缘。微调电容等可从上面进行调节。

  7.关于线条宽度和线条间距

线条宽度和线条间距

  电路板上的线条宽度和线条间距应尽量大些,以保证电气要求和足够的机械强度。在一般的电子制作中,可使线条宽度和线条间距分别大于1mm,如上图所示。8.电路板的安装固定设计时,应同时考虑电路板的安装固定问题。在考虑元器件布局时,应注意预留出安装固定电路板的螺钉孔,如下图所示。

  二、电路板设计实例

集成电路调频无线话筒电路图

  上图所示为集成电路调频无线话筒电路图,现以该电路图为例,具体介绍电路板的设计步骤和方法。

  1.确定电路板的形状和尺寸

  电路板的形状和尺寸主要是根据机壳和主要元器件来确定。电路板的形状一般为长方形,也有正方形或多边形的,尺寸不宜过小。

  2.初步确定各元器件的位置

  调频无线话筒电路为两级,第一级(VT)为音频放大级,第二级(IC)为高频振荡兼调制级。取从左到右的信号流程方向(也可取其他方向),左半部分安排第一级,右半部分安排第二级。然后依次将各元器件在电路板上的位置初步画下来,如下图所示。可按照电路图中的相对位置来画,同时确定电路板安装固定孔。

初步确定各元器件的位置

  3.画出初步草图

画出初步草图

  按照电路图,画出各元器件之间的连接线,如上图所示。线与线不能交叉,如遇交叉必须设法绕行,并适当调整有关元器件的相对位置。这一步工作最关键,有些复杂电路往往要反复几次调整元器件位置才能完成。

  4.画正式电路板图

  在草图的基础上,将接点处扩大为焊盘,一般焊盘直径应大于2mm,以保证焊接质量和机械强度。然后将各元器件焊盘之间的连线加粗,并适当调整变形,使线条走向和布局整齐、匀称,如下图所示。例如:C6和VD上端接电源正极,下端接地(电源负极),从上图可以看到C6和VD都与C2互相交叉,由于C6和VD位于C2下方,因此必须使电源线向下延伸,以便与C6和VD连接。

画正式电路板图

  5.枝核

  最后对设计好的电路板图进行校核。将各元器件符号绘人电路板图中的相应位置,如下图所示,对照电路图进行校核无误后,电路板设计即告完成。

电路板图进行校核



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