模擬電路基板導(dǎo)線設(shè)計(jì)實(shí)例

a.OP增幅器構(gòu)成的全波形整流電路patterning

圖1的全波形整流電路，經(jīng)常因正端(plusside)與負(fù)端(minus)gain的未整合，導(dǎo)致波形不均衡，所以決定gain值的電阻使用誤差為±1%的金屬皮膜電阻。本電路可以使IC1b作差動(dòng)動(dòng)作，因此能夠減緩高頻時(shí)波形不均衡現(xiàn)象。雖然OP增幅器采用LF412，不過(guò)可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求，改用與OP增幅器腳架相容的LM358

圖1利用OP差動(dòng)增幅器作全波整流的電路

IC1的1、2號(hào)腳架至5、6號(hào)腳架路徑(route)是本電路基板主要設(shè)計(jì)重點(diǎn)，如圖2所示如果導(dǎo)線繞過(guò)IC的外側(cè)，路徑會(huì)變長(zhǎng)所以采取IC下方布線設(shè)計(jì)，正、負(fù)電源的圖案導(dǎo)線寬度完全相同，信號(hào)則沿著箭頭方向流動(dòng)，二極管(diode)等整流電路則整合在基板左側(cè)，電源導(dǎo)線加粗的同時(shí)接地采取fullground設(shè)計(jì)，如此一來(lái)雙面電路基板就可以滿(mǎn)足以上所有的要求。

圖2利用OP差動(dòng)增幅器作全波整流的電路基板圖案

b.光學(xué)耦合器的基本周邊導(dǎo)線

接著介紹封裝光學(xué)耦合器(photocoupler)的電路基板分離圖案設(shè)計(jì)技巧。光學(xué)耦合器主要功能是將board或是設(shè)備之間絕緣，主要原因是為了保障各組件保證的絕緣耐壓特性，因此電路基板出現(xiàn)所謂的分離圖案設(shè)計(jì)。圖3的電路12V的輸入單元與5V的輸出單元就是采用分離圖案設(shè)計(jì)，它使用四個(gè)編號(hào)為的PS2801-4光學(xué)耦合器。

圖3使用photocoupler的電壓轉(zhuǎn)換電路

如圖4所示為確保1次端(發(fā)光側(cè))與2次端(收光側(cè))的沿面距離，所以設(shè)計(jì)上分成表層圖案與內(nèi)層圖案，內(nèi)層圖案若是fullpattern時(shí)，與一般fullpattern一樣需作除料設(shè)計(jì)。所謂沿面距離是線導(dǎo)體之間的指導(dǎo)，沿著絕緣物通行時(shí)最短距離而言，有關(guān)耐壓與沿面距離，UL、VDE等各國(guó)的安全規(guī)范都有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)定與說(shuō)明。

(a)pattern的間隔過(guò)窄設(shè)計(jì)例(b)pattern的間隔適當(dāng)設(shè)計(jì)例

圖4photocoupler正下方的1次端與2次端圖案必需確實(shí)分離

I/O點(diǎn)數(shù)很多而且使用復(fù)數(shù)個(gè)光學(xué)耦合器的場(chǎng)合，必需將散熱問(wèn)題一并列入考慮。圖5是根據(jù)以上需求，兼具散熱效果的pattern設(shè)計(jì)范例，由圖可知1次端與2次端的接地共通時(shí)，利用fullpattern連接可以提高散熱效果；內(nèi)層有接地時(shí)可以在fullpattern設(shè)置數(shù)個(gè)via與內(nèi)層接地連接。如上所述根據(jù)1次端與2次端的電流值與散熱要求，最后才能決定電阻的定額與pattern寬度

圖5兼具散熱效果的pattern設(shè)計(jì)