以下是一套 PCB设计基础练习题（中文版），涵盖核心概念与实用技巧，适合自学或教学使用：

一、填空题

1. PCB 的中文全称是 __。
2. 常见的基板材料是 __（英文缩写），其玻璃化转变温度（Tg）越高，耐热性越 __。
3. 过孔（Via）按结构分为 __、__ 和埋孔。
4. 高速信号布线时，为减少反射，需进行 __ 匹配。
5. 丝印层（Silkscreen）的作用是 __。

二、选择题

1. 以下哪项 不是 PCB 的主要功能层？
   A. 信号层（Signal Layer）
   B. 阻焊层（Solder Mask）
   C. 3D打印层（3D Print Layer）
   D. 机械层（Mechanical Layer）

2. 关于“地平面”的作用，描述 错误 的是：
   A. 提供低阻抗回流路径
   B. 增加电磁屏蔽
   C. 降低信号串扰
   D. 提高单板机械强度

3. 0402封装元件的尺寸表示：
   A. 长0.04英寸，宽0.02英寸
   B. 长0.4mm，宽0.2mm
   C. 长1.0mm，宽0.5mm
   D. 长2.0mm，宽1.0mm

三、简答题

1. 解释 “差分信号布线” 的优势及布线关键规则。
2. 列举三种降低EMI（电磁干扰）的PCB设计措施。
3. 为何电源平面分割时需避免形成“细长沟槽”？

四、设计分析题

场景：设计一个5V/1A的电源模块，输入12V。

1. 选择降压拓扑（如Buck电路），画出关键元件布局示意图。
2. 指出高频开关回路（Hot Loop）的优化布线方法。
3. 如何设置电容的摆放顺序以降低纹波？

五、实操题（理论模拟）

为以下电路设计布线策略：

• MCU（主控芯片）通过SPI连接 Flash存储器（速率50MHz）。
• 要求：
  a) 蛇形走线的作用是什么？何时需要使用？
  b) 估算SPI时钟线的最小安全间距（设介质厚度0.2mm，εr=4.2）。

参考答案

一、填空题

1. 印刷电路板
2. FR-4，好
3. 通孔、盲孔
4. 阻抗
5. 标注元件位置/方向/参数

二、选择题

1. C
2. D
3. A

三、简答题

1. 优势：抗共模噪声能力强，时序精度高。
   规则：等长、等距、平行走线，阻抗控制。
2. 铺地铜、磁珠滤波、关键信号包地、减小回路面积。
3. 防止阻抗突变，避免高频谐振和辐射干扰。

四、设计分析题

1. 布局要点：输入电容靠近IC引脚，电感与续流二极管短路径连接。
2. Hot Loop优化：缩小开关管-电感-电容的回路面积。
3. 电容顺序：大容量电解电容（储能）→陶瓷电容（高频滤波）靠近IC电源引脚。

五、实操题

a) 蛇形走线用于 补偿时序差，当信号线长度差异超过1/4波长时需使用。
b) 最小间距公式：
$$ d > \frac{0.8 \cdot H}{\sqrt{\varepsilon_r + 1}} $$
代入计算：≈1.53mm（需留余量）。

建议使用 KiCad 或 Altium Designer 进行布线仿真验证。

进阶练习：尝试设计一个带STM32和USB接口的双层板，注意阻抗控制和ESD防护布局。
需要更深入题目或解析，可随时告知具体方向（高速/射频/电源）！ ?