自动布线的优点与缺点及模拟电路布线需注意的事项

简介：
本文探讨了自动布线技术在电子设计中的优劣，并特别强调了在模拟电路布局时应考虑的关键因素。 在设计PCB板的时候，人们通常希望使用自动布线功能。对于纯数字电路板（尤其是在信号电平较低、密度较小时），采用自动布线通常是可行的。然而，在处理模拟、混合信号或高速电路板时，如果依赖于布线软件的自动工具，则可能会遇到一些问题甚至导致严重的性能下降。 例如，图1展示了一个双层PCB顶层使用了自动布线的设计。而该电路板底层的情况则在图2中有所体现，其原理图分别在图3a和图3b中有详细说明。设计者为了将数字与模拟元件分开放置，在布局时采取了手工放置器件的做法，并且特别注意到了接地的问题。 采用这样的布线策略时，需要注意的方面很多，最棘手的是地线处理。如果选择在顶层铺设地线，则所有位于顶层上的组件都会通过走线连接到地面；同时底层也会有相应的接地路径，这两层的地接点会在电路板右侧通过过孔相连。然而，在检查这种布线方案时发现了一些问题：首先，存在多条独立的环形地回路；其次，底层中地线返回路径被水平信号线路阻断了。 尽管如此，该布局的优点在于将模拟元件（如12位A/D转换器MCP3202和2.5V参考电压源MCP4125）放置于电路板右侧的区域，确保这些关键部件下方不会受到数字地线干扰的影响。相比之下，在手工布线的过程中，设计者会更加小心谨慎以保证电气性能的正确实现（图4、图5展示了这一过程）。