了解电子初学者的PCB基础

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我仍然生动地记得我的第一堂驾驶课对老师来说是一场噩梦。作为极品飞车的粉丝，而并不是因为踩刹车而花很多时间，教练很快就开始后悔自己的一天。但这也意味着我需要更长的时间来掌握基础知识，因为我需要在掌握驾驶基础知识之前放弃游戏习惯。

如果您是电子设计的新手，您将了解到，真正的事情比建立一个简单的大学项目要复杂得多。而且，您需要关注生产功能可靠的PCB的问题。

什么是PCB

PCB是印刷电路板（Printed Circuit Board）的首字母缩写，它是一种机械底座，其中包含可反映设计示意图的走线和足迹。现代PCB通常由覆盖铜层的非导电基板制成。

蚀刻PCB上的铜区域以形成连接各个组件的焊盘，过孔，多边形和迹线。上面印有代号和丝网印刷，以帮助组装。涂一层阻焊膜可保护铜走线免受腐蚀和短路，特别是在焊接过程中。

如何设计PCB

PCB设计不仅仅是将几个组件放在一起，而且将它们链接在一起的绘制轨迹也很重要。相反，它是一个系统的过程，从捕获设计需求到测试完成的原型开始。

虽然在PCB布局上工作很有趣，但必须同样注意捕捉设计规范并将其转换为功能原理图。该过程还涉及确定要在设计中使用的关键组件。最终的原理图应满足设计的要求，并且在将各个电路网和占位面积转移到PCB布局设计器之前，不会出现错误。

在PCB设计中，您要做的第一件事是制定如何在特定区域内安装所有组件的计划。但是，将所有组件压缩在一起并不是您想要的。取而代之的是，您需要根据组件的功能模块来放置它们，并将有噪声的组件与敏感的模拟模块分开。

在PCB上布置组件时，您还需要考虑可制造性和可维修性。连接器通常布置在PCB边缘附近，以方便安装和故障排除。同时，IC封装需要为贴片机共享相同的对齐方式。

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要获得理想的PCB，可能需要进行几次修改

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放置完成后，就该开始进行PCB布线了。此过程涉及根据原理图生成的网表连接迹线。PCB布线是一个值得探讨的主题，因为它可能会对电路性能产生不同的影响。

一旦对所有网络都路由感到满意，就需要生成通常以gerber格式显示的生产文件。PCB供应商需要这些文件来生产准确的PCB。

影响PCB的常见问题

原型在实验室中运行良好并不表示PCB在现场将具有类似的性能。在极端环境下，某些问题可能会出现并破坏PCB的可靠性。

在这些问题中，EMI和热管理问题经常困扰着PCB。EMI或电磁干扰是一种现象，其中PCB上的某些组件会受到内部或外部电磁噪声源的干扰。这会导致信号完整性问题，从而可能危害PCB的功能性能。

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PCB的现场性能可能与实验室不同

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当诸如稳压器和功率晶体管之类的组件产生的热量没有得到有效散热时，就会发生热管理问题。载有大量电流的铜走线的走线宽度不足也会导致PCB上出现热点。

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