PCB元件布局优化技巧

1.通过Room空间移动元件

从原理图中调用元件封装和网络表后，系统会自定义一个网格状矩形框，包含了所有的元件，选择矩形框并按住鼠标左键拖动，框内的所有元器件会随着光标的移动做整体移动，如图6-73所示，该矩形框就是Room空间。在元器件较多的情况下，由于元件排列范围太宽，不利于元器件的移动选择，可以通过自定义Room空间，将元件移动到规划好的电气边界之内。

图6-73　系统自动生成的Room空间

（1）执行“设计”→“Room空间”→“放置矩形Room空间”命令，启动放置矩形Room空间命令。此时，编辑区出现一个十字光标，光标中心有一个红色小矩形。

（2）移动光标到合适位置并单击，确定Room空间的第一个顶点，然后移动光标画出一个合适的矩形空间并单击，即完成矩形Room空间放置。

（3）移动光标到Room空间上并双击，打开“Edit Room Definition”对话框，如图6-74所示，在该对话框中可以设置Room空间的名称、操作层和匹配对象位置等信息。

图6-74　“Edit Room Definition”对话框

（4）将Room空间移动到电气边框内，执行“工具”→“放置元件”→“Room”命令，移动光标至Room空间内单击，元件将自动按类型整齐排列在Room空间内，单击鼠标右键结束操作，调整后的元器件如图6-75所示。

（5）移动完毕，若需要删除Room空间，可单击Room空间任意一点，当出现8个控点后，按下“Delete”键即可删除。

图6-75　通过Room空间调整后的元器件

2.手工布局调整

通过上述Room空间调整后，就可以将Room空间删除，然后继续进行手工布局调整。在布局操作之前，设计者应充分理解电路的工作原理，对电路图有较熟悉的掌握才可以进行。

元器件布局应当从机械结构、热设计、电磁干扰、布线方便性等方面进行综合考虑。一般先布置有定位要求的元件，然后放置核心元件，并按照信号流向完成元件的放置，最后放置外围的小元件。元件布局合理，布线才会事半功倍，可以说，合理的布局是关系到PCB设计是否成功的关键。(www.xing528.com)

在布局操作中，布局调整实际上就是根据信号的流向和布局规则，通过不断地移动、旋转元器件，将其移动到合适的位置。现仍以上述扩音机的布局为例进行讲解。

（1）先考虑核心元器件的布局。该扩音机的核心部件为前级电路“NE5532”和后级电路“TDA1521”厚膜集成电路。TDA1521有十几瓦的功耗，需要加装散热器，其封装为单列直插式集成电路，在进行布局时要考虑到其引脚排列顺序，即散热器要放置在板的边缘部分，把散热器的位置留出来。因此，首先要把TDA1521的位置布局好。需要注意的是，在观察PCB板图时，是从外向里看的，在布局该集成块时要考虑到其引脚排列方向，防止因布局错误导致无法安装散热器。经过综合考虑，决定将TDA1521布局在PCB板的左侧，“1”脚朝下，如图6-76所示。

（2）电源部分的布局。因将电源部分也设计在PCB板上，而电源部分对后级电路有可能带来信号干扰。因此电源部分应尽可能远离后级电路，经考虑，将电源部分布局在整个PCB板的左侧。经过对电源电路中各元器件的移动、旋转调整后，其布局如图6-77所示。

图6-76　TDA1521及散热器布局

图6-77　电源电路的布局

（3）电位器的布局。本扩音机为双声道电路，其音量调节部分为一个双联电位器，根据调节部分的布局规则，用于调节的元器件应布局在便于调节的位置。经考虑，决定将双联电位器布局在电路板的下侧边缘部分。

（4）前级电路的布局。在将本电路中的体积较大的元器件布局好后，就可以对体积较小，但引脚连接元器件较多的前级电路NE5532进行布局了。在对前级电路布局时要考虑到的因素有：信号输入端与输出端应尽量远离；为减少信号干扰和声道信号损失，信号输出端应尽量靠近电位器，连线要尽可能短；左右声道电路元器件呈对称、均衡排列，不可出现交叉；前级电路的各电阻、电容等元件尽量靠近NE5532，引线原则上要求较短，以免干扰信号窜入放大通道。

在实际的设计过程中，手工布局不是一蹴而就的，还要对各个模块电路进行综合考虑，对元器件进行不断的调整，尽可能使飞线不出现交叉的情况。经过综合考虑和不断的调整，本例中扩音机的最终布局效果如图6-78所示。