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正文內(nèi)容

pcb設(shè)計技巧百問(編輯修改稿)

2024-07-26 18:18 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 如 果這些沒有事前有較佳的安排,事后解決則會事倍功半,增加成本。例如時鐘產(chǎn) 生器的位置盡量不要靠近對外的連接器, 高速信號盡量走內(nèi)層并注意特性阻抗匹 配與參考層的連續(xù)以減少反射,器件所推的信號之斜率(slew rate)盡量小以減低 高頻成分, 選擇去耦合(decoupling/bypass)電容時注意其頻率響應(yīng)是否符合需求 以降低電源層噪聲。 另外, 注意高頻信號電流之回流路徑使其回路面積盡量小(也 就是回路阻抗loop impedance盡量小)以減少輻射。還可以用分割地層的方式以 控制高頻噪聲的范圍。最后,適當(dāng)?shù)倪x擇PCB與外殼的接地點(diǎn)(chassis ground)。 ? 目前的pcb設(shè)計軟件中, 熱分析都不是強(qiáng)項(xiàng), 所以并不建議選用, 其它的功能 可以選擇PADS或Cadence性能價格比都不錯。 PLD的設(shè)計的初學(xué)者可以采用 PLD芯片廠家提供的集成環(huán)境,在做到百萬門以上的設(shè)計時可以選用單點(diǎn)工具。 。 常規(guī)的電路設(shè)計,INNOVEDA的 PADS就非常不錯,且有配合用的仿真軟件, 而這類設(shè)計往往占據(jù)了 70%的應(yīng)用場合。在做高速電路設(shè)計,模擬和數(shù)字混合 電路,采用Cadence的解決方案應(yīng)該屬于性能價格比較好的軟件,當(dāng)然Mentor 的性能還是非常不錯的,特別是它的設(shè)計流程管理方面應(yīng)該是最為優(yōu)秀的。(大 唐電信技術(shù)專家王升) Topoverlay 頂層器件名稱,也叫 top silkscreen或者 top ponent legend, 比如 R1 C5, 4 層板,你放 置一個 free pad or via,定義它作為multilay那么它的pad就會自動出現(xiàn)在 4 個層 上,如果你只定義它是top layer,那么它的pad就會只出現(xiàn)在頂層上。 ,走線,排版,應(yīng)重點(diǎn)注意哪些方面? 2G以上高頻PCB屬于射頻電路設(shè)計,不在高速數(shù)字電路設(shè)計討論范圍內(nèi)。而射 頻電路的布局(layout)和布線(routing)應(yīng)該和原理圖一起考慮的, 因?yàn)椴季植季€都 會造成分布效應(yīng)。而且,射頻電路設(shè)計一些無源器件是通過參數(shù)化定義,特殊形 狀銅箔實(shí)現(xiàn),因此要求EDA工具能夠提供參數(shù)化器件,能夠編輯特殊形狀銅箔。 Mentor公司的boardstation中有專門的RF設(shè)計模塊,能夠滿足這些要求。而且, 一般射頻設(shè)計要求有專門射頻電路分析工具,業(yè)界最著名的是agilent的eesoft, 和Mentor的工具有很好的接口。 ,微帶的設(shè)計應(yīng)遵循哪些規(guī)則? 射頻微帶線設(shè)計,需要用三維場分析工具提取傳輸線參數(shù)。所有的規(guī)則應(yīng)該在這 個場提取工具中規(guī)定。 ,板上有一個 80MHz的鐘源。除了采用絲網(wǎng)(接地)外, 為了保證有足夠的驅(qū)動能力,還應(yīng)該采用什么樣的電路進(jìn)行保護(hù)? 確保時鐘的驅(qū)動能力,不應(yīng)該通過保護(hù)實(shí)現(xiàn),一般采用時鐘驅(qū)動芯片。一般擔(dān)心 時鐘驅(qū)動能力,是因?yàn)槎鄠€時鐘負(fù)載造成。采用時鐘驅(qū)動芯片,將一個時鐘信號 變成幾個,采用點(diǎn)到點(diǎn)的連接。選擇驅(qū)動芯片,除了保證與負(fù)載基本匹配,信號 沿滿足要求(一般時鐘為沿有效信號),在計算系統(tǒng)時序時, 要算上時鐘在驅(qū)動芯片 內(nèi)時延。 ,一般采用什么樣的接口,來保證時鐘信號的傳輸 受到的影響??? 時鐘信號越短,傳輸線效應(yīng)越校采用單獨(dú)的時鐘信號板,會增加信號布線長度。 而且單板的接地供電也是問題。如果要長距離傳輸,建議采用差分信號。LVDS 信號可以滿足驅(qū)動能力要求,不過您的時鐘不是太快,沒有必要。 ,SDRAM時鐘線(80M90M),這些時鐘線二三次諧波剛好在VHF波段,從 接收端高頻竄入后干擾很大。除了縮短線長以外,還有那些好辦法? 如果是三次諧波大, 二次諧波小, 可能因?yàn)樾盘栒伎毡葹?50%,因?yàn)檫@種情況下, 信號沒有偶次諧波。這時需要修改一下信號占空比。此外,對于如果是單向的時 鐘信號,一般采用源端串聯(lián)匹配。這樣可以抑制二次反射,但不會影響時鐘沿速 率。源端匹配值,可以采用下圖公式得到。 ? Topology,有的也叫routing 。 ? 這種網(wǎng)絡(luò)信號方向比較復(fù)雜,因?yàn)閷蜗?,雙向信號,不同電平種類信號,拓樸 影響都不一樣,很難說哪種拓樸對信號質(zhì)量有利。而且作前仿真時,采用何種拓 樸對工程師要求很高,要求對電路原理,信號類型,甚至布線難度等都要了解。 ? 首先,EMI要從系統(tǒng)考慮,單憑PCB無法解決問題。層疊對EMI來講,我認(rèn)為主 要是提供信號最短回流路徑,減小耦合面積,抑制差模干擾。另外地層與電源層 緊耦合,適當(dāng)比電源層外延,對抑制共模干擾有好處。 ? 一般鋪銅有幾個方面原因。1,會起到屏蔽 作用,有些特殊地,如PGND起到防護(hù)作用。2,PCB工藝要求。一般為了保證 電鍍效果,或者層壓不變形,對于布線較少的PCB板層鋪銅。3,信號完整性要 求,給高頻數(shù)字信號一個完整的回流路徑,并減少直流網(wǎng)絡(luò)的布線。當(dāng)然還有散 熱,特殊器件安裝要求鋪銅等等原因。 ,包含了dsp和pld,請問布線時要注意哪些問題呢? 看你的信號速率和布線長度的比值。 如果信號在傳輸線上的時延和信號變化沿時 間可比的話,就要考慮信號完整性問題。另外對于多個DSP,時鐘,數(shù)據(jù)信號走 線拓普也會影響信號質(zhì)量和時序,需要關(guān)注。 ,還有其他好的工具嗎? 至于工具,除了PROTEL,還有很多布線工具,如MENTOR的WG2000,EN2000 系列和powerpcb,Cadence的allegro,zuken的cadstar,cr5000 等,各有所長。 “信號回流路徑”? 信號回流路徑,即return current。高速數(shù)字信號在傳輸時,信號的流向是從驅(qū)動 器沿PCB傳輸線到負(fù)載, 再由負(fù)載沿著地或電源通過最短路徑返回驅(qū)動器端。 這 個在地或電源上的返回信號就稱信號回流路徑。,高 頻信號傳輸,實(shí)際上是對傳輸線與直流層之間包夾的介質(zhì)電容充電的過程。SI 分析的就是這個圍場的電磁特性,以及他們之間的耦合。 ? 規(guī)范中,有關(guān)于接插件模型的描述。一般使用EBD模型。如果是特殊 板,如背板,需要SPICE模型。也可以使用多板仿真軟件(HYPERLYNX或 IS_multiboard),建立多板系統(tǒng)時,輸入接插件的分布參數(shù),一般從接插件手冊中 得到。當(dāng)然這種方式會不夠精確,但只要在可接受范圍內(nèi)即可。 ? 端接(terminal),也稱匹配。一般按照匹配位置分有源端匹配和終端匹配。其中源 端匹配一般為電阻串聯(lián)匹配,終端匹配一般為并聯(lián)匹配,方式比較多,有電阻上 拉,電阻下拉,戴維南匹配,AC匹配,肖特基二極管匹配。 (匹配)的方式是由什么因素決定的? 匹配采用方式一般由BUFFER特性,拓普情況,電平種類和判決方式來決定,也 要考慮信號占空比,系統(tǒng)功耗等。 (匹配)的方式有什么規(guī)則? 數(shù)字電路最關(guān)鍵的是時序問題,加匹配的目的是改善信號質(zhì)量,在判決時刻得到 可以確定的信號。對于電平有效信號,在保證建立。保持時間的前提下,信號質(zhì) 量穩(wěn)定; 對延有效信號, 在保證信號延單調(diào)性前提下, 信號變化延速度滿足要求。 MentorICX產(chǎn)品教材中有關(guān)于匹配的一些資料。 《High Speed Digital design 另外 a hand book of blackmagic》有一章專門對terminal的講述,從電磁波原理上講 述匹配對信號完整性的作用,可供參考。 ?如果不能,那么如何 進(jìn)行電路的板級和系統(tǒng)級仿真? IBIS模型是行為級模型,不能用于功能仿真。功能仿真,需要用SPICE模型,或 者其他結(jié)構(gòu)級模型。 免串?dāng)_? 變化的信號(例如階躍信號)沿傳輸線由A到B傳播,傳輸線CD上會產(chǎn)生耦合信 號,變化的信號一旦結(jié)束也就是信號恢復(fù)到穩(wěn)定的直流電平時,耦合信號也就不 存在了,因此串?dāng)_僅發(fā)生在信號跳變的過程當(dāng)中,并且信號沿的變化(轉(zhuǎn)換率)越 快,產(chǎn)生的串?dāng)_也就越大??臻g中耦合的電磁場可以提取為無數(shù)耦合電容和耦合 電感的集合, 其中由耦合電容產(chǎn)生的串?dāng)_信號在受害網(wǎng)絡(luò)上可以分成前向串?dāng)_和 反向串?dāng)_Sc,這個兩個信號極性相同;由耦合電
點(diǎn)擊復(fù)制文檔內(nèi)容
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