印制电路板图绘制

印制电路板（printed circuit board，pcb，简称印制板或线路板），是由绝缘基板、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘组成的，具有导线和绝缘底板的双重作用。它可以实现电路中各个元器件的电气连接，代替复杂的布线，减少传统方式下的工作量，简化电子产品的装配、焊接、调试工作；缩小整机体积，降低产品成本，提高电子设备的质量和可靠性；印制电路板具有良好的产品一致性，它可以采用标准化设计，有利于在生产过程中实现机械化和自动化；使整块经过装配调试的印制电路板作为一个备件，便于整机产品的互换与维修。

1. 印制电路板图的排版布局

印制电路板图设计的主要内容是排版设计，即把电子元器件合理地布局在一定制板面积上。排版设计，不单纯是按照电路原理图把元器件通过印制线条简单地连接起来。为使整机能够稳定可靠地工作，要对元器件及其连线在印制板上进行合理的排版布局。如果排版布局不合理，就有可能出现各种干扰，以致合理的原理方案不能实现，或使整机技术指标下降。这里主要介绍印制板整体布局的几个一般原则。

1）抗干扰设计原则

干扰现象在整机调试和工作中经常出现，产生的原因是多方面的，除外界因素造成干扰外，印制板布局布线不合理、元器件安装位置不当、屏蔽设计不完备等都可能造成干扰。

（1）地线布置与干扰。

原理图中的地线表示零电位。在整个印制板电路中各接地点的相对电位差也应是零。印制板电路上各接地点，并不能保证电位差绝对是零。在较大的印制板上，地线处理不好，不同的地点有百分之几伏的电位差是完全可能的，这极小的电位差信号，经放大电路放大，可能形成影响整机电路正常工作的干扰信号。为克服地线干扰，应尽量避免不同回路电流同时流经某一段共用地线，特别是高频和大电流回路中。印制板上各单元电路的地点应集中在一点，称之为一点接地，这样可避免交流信号的乱窜。采用的方法是并联分路接地和大面积覆盖式接地。

（2）电磁场干扰与抑制。

印制板的采用使元器件的安装变得紧凑有序，连线密集是其优点之一。布局不规范，

走线不合理也会造成元器件之间、线条之间产生寄生电容和寄生电感，同时也很容易接收和产生电磁波的干扰。

电子器件中的扬声器、电磁铁、继电器线包、永磁式仪表等含有永磁场和恒定磁场或脉动磁场，变压器、继电器会产生交变磁场。这些器件工作时不仅对周围器件产生电磁干扰，对印制板的导线也会产生影响。在印制板设计时可视不同情况区别对待。有的可加大空间距离，远离强磁场减少干扰；有的可调整器件间的相互位置改变磁力线的方向；有的可对干扰源进行磁屏蔽；增加地线、加装屏蔽罩等措施都是行之有效的。

平行印制导线与空间平行导线一样，它们之间可以等视为相互耦合的电容和电感器件。其中一根导线有电流通过时，其他导线也会产生感应信号，感应信号的大小与原信号的大小及频率有关，与线间距离有关。原信号为干扰源，干扰对弱信号的影响极大，在印制板布线时，弱信号的导线应尽可能地短，避免与其他强信号线的平行走向和靠近。不同回路的信号线避免平行走向。双面板正反两面的线条应垂直。有时信号线密集，很难避免与强信号线平行走向，为抑制干扰，弱信号线可采用屏蔽线，屏蔽层要良好接地。

（3）热干扰及其抑制。

电子产品，特别是长期连续工作的产品，热干扰是不可避免的问题。在印制板的设计中，印制板上的温度敏感性器件如锗材料的半导体器件要给予特殊考虑，避免温升造成工作点的漂移。对热源器件如大功率管、大功率电阻，应设置在通风好易散热的位置。散热器的选用要留有余地，热敏感器件应远离发热器件等。

2）信号流布局原则

将整机电路按照功能划分成若干电路单元，按照电信号的流向，逐个依次安排各个功能电路单元在板上的位置，使布局便于信号流通，并使信号流尽可能保持一致的方向。在多数情况下，信号流向安排成从左到右（左输入、右输出）或从上到下（上输入、下输出）。与输入、输出端直接相连的元器件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。例如，一般是以三极管或集成电路等半导体器件为核心元件，根据它们各电极的位置，布设其他元器件。

3）一般元器件的布局原则

在印制板的排版设计中，元器件布设是至关重要的，它决定了板面的整齐美观程度和印制导线的长短与数量，对整机的可靠性也有一定的影响。布设元器件应遵循如下几条原则。

（1）元器件在整个板面布局排列应均匀、整齐、美观。

（2）板面布局要合理，周边应留有空间，以方便安装。位于印制电路板边上的元器件，距离印制板的边缘应该至少大于2mm。

（3）一般元器件应该布设在印制板的一面，并且每个元器件的引出脚要单独占用一个焊盘。

（4）元器件的布设不能上下交叉。相邻的两个元器件之间要保持一定间距。间距不得过小，避免相互碰接。如果相邻元器件的电位差较高，则应当保持安全距离。

（5）元器件的安装高度要尽量低，以提高其稳定性和抗震性。

（6）根据印制板在整机中的安装位置及状态确定元器件的轴线方向，以提高元件在电路板上的稳定性。

（7）元件两端焊盘的跨距应稍大于元件体的轴向尺寸，引脚引线不要从根部弯折，应留有一定距离（至少2mm），以免损坏元件。

（8）对称电路应注意元件的对称性，尽可能使其分布参数一致。