模擬電路基板導線設計實例

a.OP增幅器構成的全波形整流電路patterning

圖1的全波形整流電路，經常因正端(plusside)與負端(minus)gain的未整合，導致波形不均衡，所以決定gain值的電阻使用誤差為±1%的金屬皮膜電阻。本電路可以使IC1b作差動動作，因此能夠減緩高頻時波形不均衡現象。雖然OP增幅器采用LF412，不過可以根據設計需求，改用與OP增幅器腳架相容的LM358

圖1利用OP差動增幅器作全波整流的電路

IC1的1、2號腳架至5、6號腳架路徑(route)是本電路基板主要設計重點，如圖2所示如果導線繞過IC的外側，路徑會變長所以采取IC下方布線設計，正、負電源的圖案導線寬度完全相同，信號則沿著箭頭方向流動，二極管(diode)等整流電路則整合在基板左側，電源導線加粗的同時接地采取fullground設計，如此一來雙面電路基板就可以滿足以上所有的要求。

圖2利用OP差動增幅器作全波整流的電路基板圖案

b.光學耦合器的基本周邊導線

接著介紹封裝光學耦合器(photocoupler)的電路基板分離圖案設計技巧。光學耦合器主要功能是將board或是設備之間絕緣，主要原因是為了保障各組件保證的絕緣耐壓特性，因此電路基板出現所謂的分離圖案設計。圖3的電路12V的輸入單元與5V的輸出單元就是采用分離圖案設計，它使用四個編號為的PS2801-4光學耦合器。

圖3使用photocoupler的電壓轉換電路

如圖4所示為確保1次端(發光側)與2次端(收光側)的沿面距離，所以設計上分成表層圖案與內層圖案，內層圖案若是fullpattern時，與一般fullpattern一樣需作除料設計。所謂沿面距離是線導體之間的指導，沿著絕緣物通行時最短距離而言，有關耐壓與沿面距離，UL、VDE等各國的安全規范都有嚴謹的規定與說明。

(a)pattern的間隔過窄設計例(b)pattern的間隔適當設計例

圖4photocoupler正下方的1次端與2次端圖案必需確實分離

I/O點數很多而且使用復數個光學耦合器的場合，必需將散熱問題一并列入考慮。圖5是根據以上需求，兼具散熱效果的pattern設計范例，由圖可知1次端與2次端的接地共通時，利用fullpattern連接可以提高散熱效果；內層有接地時可以在fullpattern設置數個via與內層接地連接。如上所述根據1次端與2次端的電流值與散熱要求，最后才能決定電阻的定額與pattern寬度

圖5兼具散熱效果的pattern設計