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印刷电路板范文1
关键词：PCB 电磁兼容 Protel 2004 Ansoft Designer 电磁场仿真
中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0155-02
1 引言
电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是一门涉及通信、电子、计算机等方面的交叉学科，发展迅猛。主要研究在一定的空间、时间和频谱条件下，各个电子系统能共存且不引起性能降级的学科[1]。随着现代电路信号传输速度的不断增长，电子设备数量和类型越来越多，工作方式更加多样，频率范围逐步扩大，发射功率和接收灵敏度越来越高，更复杂的电磁环境对PCB质量提出了更加严格的EMC要求。传统的EMC分析方法效率低，周期长，费用多，难以满足要求。目前通常在电子产品设计初期，利用某些仿真软件分析产品EMC，有利于早期发现并解决EMC问题，提高产品开发效率和产品质量。
2 PCB设计中的电磁兼容问题
PCB中的电源模块引起的干扰主要是传导性的，在设计电源模块时，在电源线的关键地方需使用一些抗干扰元器件和屏蔽罩等；PCB中电源输入端口应该接上相应的上拉电阻和去耦电容。实践表明，影响EMC性能的主要因素是印刷电路板中的时钟电路，因为它的信号是周期性的方波，频谱是以基频整数倍展开的，分立的，频率越高能量越小。因此，电磁辐射的幅度和频率就是解决辐射EMC问题的关键。
PCB走线和输入输出口电缆是PCB上辐射的主要来源，特别是电缆辐射。原因是输入输出口电缆相当于一个效率很高的辐射天线。即使是传输频率很低信号的电缆上，也可能被PCB上的高频信号耦合产生很强的辐射干扰信号。辐射干扰主要包括共模干扰和差模干扰。同样，导线上传输的干扰电流也包括共模方式和差模方式。
2.1 差模干扰
差模电流从一根电源线流出，由另一根电源线返回，在系统两电源线间产生差模干扰电压。这就说明：差模干扰是属于在两导线之间传输的对称干扰。虽然干扰电流在导线上传输时可以共模或差模形式出现，但只有共模电流变为差模电流后，才会干扰有用信号。当差模电流流过电路中的导线环路时，将引起差模辐射。通常用小环形天线来模拟差模辐射干扰，假设环电流为I，换面积为S，在距离为r的远场处的电场强度[2]：
式中，E是电场强度，单位是V/m；f为频率，单位是Hz；S为面积，单位是m2；I为电流，单位是A；r为距离，单位是m；θ为测量天线与辐射平面的夹角。
由此可以得到解决差模干扰的思路包括：降低PCB的工作频率f，缩小信号环路面积s，降低信号电流的强度I。
2.2 共模干扰
共模干扰在导线与地之间传输，属于非对称性干扰。
多数共模辐射都是当外接电缆与具有高共模电压的某些部件接触时，由于接地回路中存在电压降，就会在接地回路中产生共模电流，相当于一个天线，形成共模辐射干扰。产品的辐射性能主要就是由共模辐射干扰决定。通常用用对地电压激励的、长度小于1/4波长的短单极子天线模拟共模辐射干扰，接地平面上长度为l的短单极子天线在远场r出的电场强度[2]：
3 PCB电磁兼容性仿真分析
3.1 仿真分析软件介绍
本文采用软件Protel 2004和Ansoft Designer2.2相结合仿真分析PCB的EMC问题。Protel2004是Protel公司开发的能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及实现所有的分析、验证和设计数据管理的仿真软件。Ansoft Designer2.2采用了最新的视窗技术，是第一个将高频电路系统，板图和电磁场仿真工具无缝地集成到同一个环境的设计工具软件[9]。
3.2 PCB电磁兼容性仿真分析流程
我们主要采用Protel 2004设计出传感器信号采集系统的原理图和PCB板图，通过输出DXF格式文件，实现和Ansoft designer等软件的数据交换。PCB电磁兼容性仿真分析流程图如（图1）所示[3]。
3.3 建立PCB仿真模型
我们选用的传感器信号采集系统PCB板图如（图2）所示，PCB仿真模型如（图3）所示。
4 PCB电磁场近场仿真分析
Ansoft Designer2.2解析完成以后即可对结果进行后处理，我们需要的是PCB的EM近场分布图。根据需要，定义一个尺寸为x轴从1313.4mm到1406.61mm，y轴从1354.94mm到1436.65mm的平面，近场平面高度设为16.524mm。通过仿真获得频点在100MHz至1.1GHz初始相位皆为0度的近场电场分布图和近场磁场分布图，部分近场图如（图4）至（图5）所示：
分析（图4）和（图5），可以发现：PCB中出现三个高场强的区域，说明此区域中存在信号线和敏感元件；近场的场强随着频率的增加呈现增大的趋势；不同的频点，近场的最大值会发生偏移；布线密集区域明显近场强度相对较强；天线效应随着线的增长，频率的增加而明显增强。
5 优化设计后PCB电磁场近场仿真结果
以辐射强度最大的1GHz电流图和场图为参考依据，在仿真模型图中适当调整以上两块强场区中的信号线和敏感元件位置，使之远离强场区；调整高频激励走线的位置，将其往板边沿适量移动，远离易受干扰的信号线，并尽量平滑和减少弯角，适当增加走线宽度。
优化后电流强度、电场强度及磁场强度随频率变化趋势对比图如（图6至图8）所示。
对比优化前后1GHz电、磁场近场图我们也可以发现，电场强度较大的区域位置向输入端偏移减小，磁场强度较大区域范围缩小明显，对信号质量的影响将会显著减少，产品性能将得到提高。优化后1GHz电、磁场近场图对比如（图9）所示。
6 结语
本文对PCB进行预仿真分析，得到近场分布图，使PCB的电磁兼容分析有一个直观的参照物。利用场图的直观性，先确定几个主要干扰源的位置，根据电磁兼容性的要求有针对性的调整PCB的布局布线，在产品的设计阶段就可大体估计所设计PCB的电磁兼容性能，了解PCB上场的分布趋势。这对合理布局布线和产品满足电磁兼容要求起到了很大的帮助。从而可以大大提高产品性能，节约成本，缩短研发时间，加快产品进入市场步伐，为占领大的市场份额争取了宝贵时间，提高经济效益。
参考文献
[1]白同云，吕宵德.电磁兼容设计[M].北京：北京邮电大学出版社，2001.
印刷电路板范文2
税目8534“印刷电路”及归类
“印刷电路”（又称印刷线路板），是指在制造电路板时，仿照印刷业中的制版方法，先画出电子线路图，再把线路图蚀刻在覆有铜箔的绝缘板上，然后把不需要的铜箔部分蚀刻掉，只留下导通的线路，这样，电子元件就通过铜箔形成的电路连接起来。其按层数可分为单面印刷电路、双面印刷电路及多层印刷电路。
大型计算机和导航系数等需要采用层数较多的（多达20层以上）的印刷电路，而一般的电子手表、收音机、收录机和电视机等采用单面或双面印刷电路。
在归类中，“印刷电路”属于税目8534的商品。根据税目条文注释，可以简单归纳如下，“印刷电路板”是在覆铜板上印刷电路，通常这类电路上备有孔眼、未装有机械元件或电气元件，其本身不能成为一个独立的电气元件。若在印刷电路板上装有或接上机械元件或电气元件（如半导体二极管、三极管、集成电路等），则不能视为税目8534所指的印刷电路，这些电路应分别按照零件的归类原则来进行归类，即视具体功能，按功能电路板归类。
归类案例：“电子线路板”
该产品为四层线路板，其板上安装了部分接插座，以及预留了部分供安装接插座用的孔眼，没有安装电子元器件，用于通信基站控制箱连接其他电路板电路导通用。
归类解析：参照税目8534条文注释，印刷电路可备有孔眼或配有非经印刷的连接元件，用以安装机械元件或连接非印制的电气元件。由于该产品符合税目8534的商品范畴，因此，该“电子线路板”应归入税号85340010。
税目8542“集成电路”及归类
集成电路（简称“IC”），是利用半导体工艺、膜丁艺，将电路所需的元件、器件和互连线集成制作在同一基片上，并按电路要求相互连接起来，使其成为具有一定功能的电路。它是继电子管、半导体器件之后出现的电子器件，广泛应用于各类电子产品中。
集成电路按制作工艺不同，可分为单片集成电路、混合集成电路和多芯片集成电路。“集成电路”属于税目8542的商品。根据税目8542条文注释，可以将其简单归纳为，“集成电路”是一块由完全不可分割的组合件组成一个独立单一的电气元件，而非“电路板”或“分立元件”。
归类案例：“SIM模块”
“SIM模块”为用户身份识别模块。是一种集成电路芯片产品，采用集成电路制造工艺而制得，外面接有接触铜片（但未安装在板卡或其他载体上），为32K模块，具有数据存储功能，可进行数据处理和运算，可以根据使用需求写入应用程序。模块可作为智能卡片上的芯片，应用于手机、传真机、扫描仪等通讯设备和办公自动化机器。
归类解析：该“SIM模块”是利用半导体工艺而制得的产品，符合税目8542的商品描述，属于税目8542的商品范畴。参照其具有数据存储、处理和运算等功能，该“SIM模块”应归人税号85423100。
税目9032“电路功能板”及归类
“电路功能板”是在税目8534的印刷电路板上装有或接上机械元件或电气元件（如半导体二极管、三极管、集成电路等）并构成有一定功能的线路板。
在海关商品归类中，“电路功能板”没有具体税号，其归类主要根据第十六类注释二的零件归类规定，视其具体功能，按机器的零件进行归类。
例如：“洗碟机用线路板”，应按洗碟机零件归入税号84229010。
“对讲机用线路板”，应按对讲机零件归入税号85177040。
此外，必须注意的是：若“电路功能板”是带有控制功能的，则应归入税目8537或税目9032：具有“非自动控制功能的电路功能板”（即开环控制电路的）应归人税目8537项下；具有“自动控制功能的电路功能板”（即闭环控制电路的）应归人税目9032项下。
归类案例“电路板”
印刷电路板范文3
1数据采集系统
这个系统是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、A/D转换器及显示驱动电路等，软件包括主程序，系统监控，时间/中断等程序。要想该系统成为一个高性能的数据采集系统，它们必须要密切合作，配合得当。在系统研发的过程当中，它们的设计是相互关联的，不可分开，硬件设计的时候必须要考虑到软件的实现形式，设计软件的时候当然也要考虑到硬件的工作基础。为了提高系统的应用，还在虚拟仪器Labview上完成了上位机的设计，使温度数据显示得更为直接，易于管理和以后的维修。软件和硬件一起组成了一个完整的数据采集系统，硬件是该系统的基础，软件是该系统的核心，它们需要共同合作才可以完成整个数据的采集和处理，不可或缺。
2系统硬件的抗干扰设计
系统的硬件抗干扰设计是整个采集系统抗干扰设计的主体。软件的抗干扰设计也是以它的设计为基础，原由就在于此软件以及其它的重要的数据，全部是以固件的形式储存在ROM里的，假如没有可信硬件电路的工作，软件的抗干扰就不用提了。系统的硬件抗干扰设计通常可以分为供电系统、长线传输、印刷电路板和地线系统的抗干扰设计。原因在于本次设计没有通过现场的调试，就用PROTEL软件设计了印刷电路，因此印刷电路板和地线系统的搞干扰设计是这次设计的重点。
2.1印刷电路板抗干扰的设计此设计在单片机的运用当中，电源线、信号线和元器件组成了高度集合体印刷电路，它们彼此间在电气上呼应。所以我们在印刷电路板的抗干扰设计中一定要满足于抗干扰的所有规则，对于部分干扰对软件、硬件的调试都一样的重要。以下就是印刷电路板系统抗干扰设计遵循的主要原则：
2.1.1布置电源线在印刷电路板上布置电源线应该注意以下的问题:首先，就是要根据电流量的大小来加宽所需导线；其次，电源线和地线到数据线传送的方向应当保持一致；最后，稳压电源必须要独立的电源。
2.1.2布置地线在一般地情况下，电路板上的地线可以被分成数字地线和模拟地线。数字地线就是高速数字电路的地线，模拟地线就是模拟电路的地线。它们的安排应该按照三个依据：其一，数字地线和模拟地线必须要分开布置，并且一定要和它们的电源地线分开相连接；其二，地线一定要用可以通过电流三倍地线；第三，接地线时为了减少地线之间的电位差，必须要注意闭合回路，以提高抗干扰能力。
2.1.3信号线的分类在平常情况下，印刷电路板线路布置键入更多，以减少各类型线之间的互相干扰，功率线和信号线，驱动线和信号线都必须要分开布置。
2.1.4去耦电容配置为了整体的抗干扰能力提高，配置消灾难电容必须安装在印刷电路板的关键部分。我们需要配置站点有：电源线电路板端口;每个集成电路芯片的电源引脚接地；在一台机器复位端子接地。
2.1.5印刷电路板尺寸和元器件的分布印刷电路板尺寸要合适。元器件分布一定要考虑设备的类型和功能，可以尝试高频与低频器件分开安排，低、高电流电路必须要远离逻辑电路。
2.2地线系统设计地线系统的设计对抗干扰性能的影响很大。单片机中的应用系统地线系统包含前面的数字地、模拟地，保护地以及屏蔽地。适当的接地办法是:把所有的逻辑地应该连接在一起，所有的逻辑地必须在信号源侧或者负载侧，以保护地线链接到单个点上，通常是在信号源侧。
3系统软件抗干扰的设计
软件抗干扰即使只是硬件的补充和完善，但是软件的抗干扰设计在整个系统抗干扰设计中有着举足轻重的地位。由于系统运行的环境是特别嘈杂，再大的干扰也并不能损害硬件系统，但是该系统运行起来是不可能正常。在通常的情况下，软件抗干扰系统是由数据采集软件抗干扰、控制抗干扰软件故障和运行不正常免疫的软件程序组成。
3.1数据采集软件的抗干扰一般的在工业应用中单片机必须要收集各种的参数。即使在单片机的系统中采用了各种的抗干扰措施，但是由于工业环境的恶劣，测量的参数信号的微弱，有的时候肯定还会有干扰损坏，所以，该系统的设计必须附有多种抗干扰软件，应该采用硬件和软件抗干扰措施相结合的措施。
3.2软件运行程序的干扰在单片机的系统应用中，指令码的地址码和操作码会受到各种干扰源的影响，在单片机中，操作数被程序计数器PC当作指令执行，或者PC的值指向的非程序区的时候，单片机运行的程序就会进入死循环。为了单片机能够恢复正常的工作，一般地情况下会使用软件陷阱、监视定时器和软件控制电路方法中的若一种方法。
4总结
印刷电路板范文4
【 关键词 】 Altium Designer 9；仿真；定时控制系统
Simulation Application of Altium Designer 9 in Project
You Peng ZhaiI Xiao-dong Hu Ming
(XuHai College,China University of Mining and Technology JiangsuXuzhou 221008)
【 Abstract 】 In order to adapt to changing electronic design technology, improve user productivity and reduce difficulty of the work of PCB design,study the simulation application of Altium Designer 9 in project. Design of a variety of specific functions PCB occupied a very important position in engineering practice.Using Altium Designer 9 to design principle and simulate can greatly shorten the project completion time, improve the success rate and efficiency of design. Study the timing control system of mine, design schematic of timing display and simulate,result reflected design idea truly. Research shows that using the simulation can verify the design result during the design of PCB, improve the success rate of design.
【 Keywords 】 altium designer9; simulate; timing control system
1 煤矿井下定时控制系统计时显示电路方案的选择
煤矿井下定时控制系统是采矿作业中非常重要的组成部分，关系到各部分协同工作的一致性。计时显示电路是定时控制系统中最基础的部分。实现方案采用脉冲电路、计数电路和显示电路的组合。利用Altium Designer 9对设计电路进行原理图设计，通过仿真功能验证设计结果。
1.1 脉冲电路
定时控制系统计时准确的基础是脉冲电路。方案中选用的是晶振分频实现秒脉冲。
1.2 计数电路
计数电路由计数器组成，方案选用74ls290实现计数电路，将74ls290接成十进制计数器，计数脉冲从外部接入，计时电路分为小时、分钟、秒三部分。
1.3 显示电路
方案选用CD4511译码器和数码管实验显示电路。
2 电路仿真及印刷电路板设计
电路实现方案确定好后就要进行印刷电路板设计及电路仿真。
2.1 Altium Designer 9介绍
Altium于2009年7月推出了Protel系列的最新高端版本Altium Designer 9。 Altium Designer9，它是完全一体化电子产品开发系统的一个新版本，也是业界第一款也是唯一一种完整的板级设计解决方案。
Altium Designer 是业界首例将设计流程、电路仿真、集成化 PCB 设计、可编程器件（如 FPGA）设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品，一种同时进行PCB和FPGA设计以及嵌入式设计的解决方案，具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能。
这款最新高端版本Altium Designer 9除了全面继承包括99SE，Protel2004在内的先前一系列版本的功能和优点以外，还增加了许多改进和很多高端功能。Altium Designer9拓宽了板级设计的传统界限，全面集成了FPGA设计功能和 SOPC设计实现功能，从而允许工程师能将系统设计中的FPGA与PCB设计以及嵌入式设计集成在一起。
印刷电路板范文5
关键词：电热设备；印刷线路板；制造工艺；应用
前言：电气设备在国民经济的发展与社会的进步中发挥出了重要的作用，产生出了巨大的经济效益。因此，我们需要对其进行有效性的分析与研究工作，最终使其在众多领域中进行应用，体现出有效的水平。而印刷线路板具有工艺流程复杂、结构复杂，需要众多优秀的技术方式一起进行工作才能完成。所以，我们需要对于电热设备在印刷线路板制造中的应用、印刷线路板制造过程中的安全隐患、预防印刷线路板制造中安全隐患的措施问题进行科学化的研究与分析工作，最终使得印刷线路板制造质量与水平得到全面提升，为推进各行各业的进步进步与发展做出新的贡献。
一、电热设备在印刷线路板制造中的应用
（一）Adara电热层压设备介绍
1.设备参数
Adam电热层压设备由真空管理系统、液压压板装置、炉体、装卸板、计算机控制系统、电源装置等构成。其主要的设备参数为：外形尺寸1.9米×1.4米×2.6米，压力范围20到KN，系统的压强0.5到1.0Mpa，最大功率18KW，二次电流450到1800A，二次电压：9.9V到39.6V，一次电压380V。
2.加热原理
为了有效的进行印刷线路板制造的规模化生产，其应用不锈钢板将众多多层多片的线路板进行隔开与夹紧，并且在专业化的机器上应用连续性的表层铜箔，形成了印刷线路的板叠层，使得电热层压设备可以进行自动化的进出板。因此，我们通过有效的应用印刷线路板层表层铜箔的相连性，使得电源接通时，表层铜箔上下板都能有与各自电源进行联通，最终在电流流动和电阻热的作用下，使得半固化体融化。
（二）电热设备温度的要求
我们需要应用各种有效性的方法使得电热设备的温度保持均匀，具有良好的安全性与可靠性。具体来讲，我们需要从以下几个方面进行着手。第一，我们需要使得电气层压设备内叠层上层板温度保持在170.5摄氏度，下层板温度保持在170.9摄氏度，中层板温度保持在173.9摄氏度。
二、印刷线路板制造过程中的安全隐患
电热设备在印刷线路板制造过程中的应用为其使用效果提供基本保障，但是电热设备在使用的过程中同时也伴随着一定的安全隐患，还需要对其进行进一步的研究与分析。首先，排除无关因素对印刷线路板制造过程中造成的影响，比如因执行机构失灵而造成烟道挡板关闭的情况、因电热设备的温控阀调节失灵而造成供油量过大的情况、因技术人员操作失误而造成印刷线路板制造质量不过关的情况等。排除无关因素之后才能够对印刷线路板制作过程中的安全隐患进行更加彻底的、准确的分析。在确定安全隐患之前要迅速关掉燃料油或燃料獾姆门，将加热炉炉管的进料阀切断，避免电热设备故障引起印刷线路板制造过程中的安全隐患。另外，操作人员还要定期对电热设备的温度进行确定，在确定的过程中，很多技术人员只针对局部温度进行检测，无法保障检测结果的准确性与可靠性，还需要对加热设备的温度进行均匀的测量，包括电热设备的上层板和下层板都需要测量，如果不能做到这一点，就会造成印刷线路板在制作过程中受热不均匀，严重影响印刷线路板的成型以及其使用效果。
三、预防印刷线路板制造中安全隐患的措施
印刷电路板范文6
柔性线路板。淳华科技（昆山）有限公司成立于2000年，位于江苏昆山经济技术开发区高科技工业园。公司致力于研发制作柔性印刷线路版，广供各种消费性电子产品及笔记本计算机所使用。
柔性电路板又称“软板”，是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路，具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。它可以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化。
（来源：文章屋网 ）
