1.3　学会设计电路板

电路板是电子制作的基础部件，电子电路中的各种元器件以电路板为基础组合在一起，从而实现电路的整体功能。由于不是所有的电子制作项目都提供电路板图，因此从事电子制作应学会自己设计电路板，这是完成电子制作的前提，也是成为电子制作高手所必须掌握的一项重要技能。

1.3.1　设计电路板的一般原则

电路板是电子制作的基础部件，其设计是否合理，直接关系到电子制作的质量，甚至关系到电子制作的成败。电路板是依据电路图设计的，不同的电路对电路板有不同的要求，每个设计者也会有各自不同的考虑，但为了保证电路能够正常稳定地工作，在设计电路板时应遵循以下的一般原则。

（1）输入端与输出端应尽量远离

设计电路板时，应注意使电路的输入端与输出端尽量远离，以防止互相干扰造成电路工作不稳定甚至自激。一是电路输入端与输出端的元器件应尽量远离，如图1-78所示。

二是输入端与输出端的信号线不可靠近，更不可平行，如图1-79所示。否则将有可能引起电路工作不稳定甚至自激。

三是多级电路应按信号流程逐级排列，如图1-80所示，不可互相交叉混合，以免引起有害耦合和交叉干扰。

（2）防止电感元件之间的有害耦合

电感元件在安排时应注意其互相之间的互感作用。需要互感作用的两电感线圈应靠近并平行放置，如图1-81所示，它们将通过磁力线进行磁耦合。

不相耦合的电感线圈、变压器等应互相远离，并使其磁路互相垂直，如图1-82所示，以避免产生有害的磁耦合。

（3）高频电路中连线应尽量短

高频电路中元器件之间的连线应尽量短，以减少分布参数对高频电路的影响。

（4）正确安排地线

一般电路中地线不能形成闭合回路，以免因地线环流产生噪声干扰。图1-83所示例子中，左图地线形成了闭合回路，是错误的设计；右图地线未形成闭合回路，是正确的设计。

高频电路中可采用大面积包围式地线方式，即将各条信号线以外的铜箔面全部作为地线，如图1-84所示。这样能够有效地防止电路自激，提高高频工作的稳定性。

1.3.2　设计中的注意事项

设计电路板时除了以上原则必须遵循外，为提高设计质量，还应注意以下几点。

（1）线条宽度和线条间距应尽量大

电路板上的线条宽度和线条间距应尽量大些，以保证电气要求和足够的机械强度。在一般的电子制作中，可使线条宽度和线条间距分别大于1mm，如图1-85所示。

（2）元器件之间应有适当间距

外壳不绝缘的元器件之间应有适当距离，不可靠得太近，以免相碰造成短路，如图1-86所示。

（3）防止信号线之间互相干扰

在两条可能引起互相干扰而又无法远离的信号线之间，可以设置一条地线或电源线（对交流等效于地），如图1-87所示，利用地线的隔离作用提高电路工作的稳定性。

（4）注意美观与方便装修

电路板上各元器件应均匀、整齐地排列，同时考虑到安装、焊接、更换的方便，可参考图1-88所示的示意图。电位器、可变电容器、开关、插孔插座等与机外有联系的元器件的布局，应与机壳上的相应位置一致。

（5）注意调节方便

电路中可调元器件的布局，应考虑调节的方便。如图1-89所示，从侧面调节的元器件（如微调电阻）应设计在电路板的边缘，微调电容等可从上面进行调节。

（6）电路板的安装固定

设计时，应同时考虑电路板的安装固定问题。在考虑元器件布局时，应注意预留出安装固定电路板的螺钉孔，如图1-90所示。

1.3.3　设计方法与步骤

图1-91所示为集成电路调频无线话筒电路图，现以该电路图为例，具体介绍电路板的设计方法和步骤。

（1）确定电路板的形状和尺寸

电路板的形状和尺寸主要是根据机壳和主要元器件来确定。电路板的形状一般为长方形，也有正方形或多边形的，尺寸不宜过小。

（2）初步确定各元器件的位置

调频无线话筒电路为两级，第一级（VT）为音频放大级，第二级（IC）为高频振荡兼调制级。取从左到右的方向（也可取其他方向），左半部分安排第一级，右半部分安排第二级。然后依次将各元器件在电路板上的位置初步画下来，如图1-92所示。可按照电路图中的相对位置来画，同时确定电路板安装固定孔。

（3）画出初步草图

按照电路图，画出各元器件之间的连接线，如图1-93所示。线与线不能交叉，如遇交叉必须设法绕行，并适当调整有关元器件的相对位置。这一步工作最关键，有些复杂电路往往要反复多次调整元器件位置才能完成。

（4）画正式电路板图

在草图的基础上，将接点处扩大为焊盘，一般焊盘直径应大于2mm，以保证焊接质量和机械强度。然后将各元器件焊盘之间的连线加粗，并适当调整变形，使线条走向和布局整齐、匀称、无交叉。

例如，草图中C6和VD上端接电源正极，下端接地（电源负极），从图1-93可以看到C6和VD都与C2互相交叉，由于C6和VD位于C2下方，因此必须使电源线向下延伸，以便与C6和VD连接。最终形成的电路板图如图1-94所示。

（5）校核

最后对设计好的电路板图进行校核。将各元器件符号绘入电路板图中的相应位置，如图1-95所示，对照电路图进行校核无误后，电路板设计即告完成。