高频PCB设计技巧

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射频电路PCB设计处理技巧

射频电路PCB设计处理技巧

射频电路PCB设计处理技巧1.地线设计:射频信号的传输对地线的布局和设计要求较高。

尽量使用多层板设计,确保地线的良好连接。

地线应该是厚而宽的,并且应该避免地线上的任何断点或改变形状的地方。

减少地线的长度,以降低地线的阻抗。

对于高频信号,建议使用分割式地线,即将地线分为多段,以减少反射和传导电磁干扰。

2.信号线和电源线的隔离:信号线和电源线在PCB上布局时应尽量相隔一定距离,尤其是高频信号线和高功率电源线。

这样可以减少信号线受到电源线干扰的可能性。

如果无法避免信号线和电源线的交叉,可以采用屏蔽罩、地线隔离等方法来降低干扰。

3.分割信号层和电源层:在多层板设计中,应尽量将信号层和电源层分离。

这样可以避免电源线的干扰对信号的影响。

当然,分割信号层和电源层时需要注意地线的布置,在高频电路中,应将地线布置在相对靠近信号层的位置。

4.PCB阻抗匹配:射频信号的传输需要保持恒定的阻抗,以避免反射和能量损失。

在设计PCB时,可以通过合理选择布线宽度、地线间距等参数来匹配所需的阻抗。

同时,为了减少匹配阻抗带来的干扰,可以在射频电路上添加滤波电容或电感等组件。

5.规避时钟信号干扰:时钟信号在高频射频电路中很容易产生干扰。

为了规避时钟信号干扰,可以在设计PCB时将时钟线与其他信号线相隔离,尽量减少与时钟信号平行的信号线的长度。

同时,可以在时钟信号线旁边添加地线来降低干扰。

6.良好的电源和接地规划:良好的电源和接地规划对射频电路的性能和稳定性至关重要。

尽量减少电源和地线的共享,避免共地引起的干扰。

可以使用独立的电源线来供应射频电路。

此外,电源和地线的连接处应采用短而宽的线路,以降低阻抗。

7.屏蔽处理:在高频射频电路设计中,经常会遇到需要屏蔽的情况。

这时可以使用屏蔽罩或屏蔽板来将信号线隔离开来,避免干扰。

屏蔽罩可以是金属板,也可以是金属层布膜,关键是要保证良好的接地。

8.热管理:在射频电路中,发热问题可能会导致性能下降。

PCB布局方法技巧:布线、焊盘及敷铜的设计

PCB布局方法技巧:布线、焊盘及敷铜的设计
在布线过程中还应该及时地将一些合理的布线锁定,以免多次重复布线。即执行EditselectNet命令在预布线的属性中选中Locked就可以将其锁定不再移动。
3焊盘及敷铜的设计
3.1焊盘与孔径
在保证布线最小间距不违反设计的电气间距的情况下,焊盘的设计应较大,以保证足够的环宽。一般焊盘的内孔要比元器件的引线直径稍微大一点,设计过大,容易在焊接中形成虚焊。焊盘外径D一般不小于(d+1.2)mm,其中d为焊盘内孔径,对于一些密度比较大的PCB ,焊盘的最小值可以取(d+1.0) mm。焊盘的形状通常设置为圆形,但是对于DIP封装的集成电路的焊盘最好采用跑道形,这样可以在有限的空间内增大焊盘的面积,有利于集成电路的焊接。布线与焊盘的连接应平滑过渡,即当布线进入圆焊盘的宽度较圆焊盘的直径小时,应采用补泪滴设计。
在数字电路中,对于差分信号线,应成对地走线,尽量使它们平行、靠近一些,并且长短相差不大。
2.2布线的形式
在PCB的布线过程中,走线的最小宽度由导线与绝缘层基板之间的粘附强度以及流过导线的电流强度所决定。当铜箔的厚度为0.05mm、宽度为1mm~1.5 mm时,可以通过2A电流。温度不会高于3℃,除一些比较特殊的走线外,同一层面上的其他布线宽度应尽可能一致。在高频电路中布线的间距将影响分布电容和电感的大小,从而影响信号的损耗、电路的稳定性以及引起信号的干扰等。在高速开关电路中,导线的间距将影响信号的传输时间及波形的质量。因此,布线的最小间距应大于或等于0.5 mm,只要允许,PCB布线最好采用比较宽的线。
高频信号线与低频信号线要尽可能分开,必要时采取屏蔽措施,防止相互间干扰。对于接收比较弱的信号输入端,容易受到外界信号的干扰,可以利用地线做屏蔽将其包围起来或做好高频接插件的屏蔽。同一层面上应该避免平行走线,否则会引入分布参数,对电路产生影响。若无法避免时可在两平行线之间引入一条接地的铜箔,构成隔离线。

高频pcb设计需要注意的事项

高频pcb设计需要注意的事项

高频pcb设计需要注意的事项高频PCB设计是一项复杂的工程,需要考虑许多因素,以下是需要注意的事项:1. 材料选择,对于高频PCB设计,选择合适的基板材料非常重要。

常见的高频材料包括FR-4、PTFE(聚四氟乙烯)和Rogers等。

这些材料具有较低的介电常数和损耗 tangent,能够减小信号传输的衰减和失真。

2. 版图设计,在高频PCB设计中,版图设计需要特别注意。

布局应该尽量减小信号路径的长度,减少信号的传输时间。

同时,还要避免信号线和电源线之间的干扰,采用合适的层间堆叠方式。

3. 地线设计,良好的地线设计对于高频PCB至关重要。

要尽量减小地线的回流路径,减小地线的环路感。

同时,要避免地线与信号线之间的串扰。

4. 阻抗匹配,在高频PCB设计中,要保证信号线的阻抗匹配。

采用合适的线宽和间距,以及合适的层间堆叠方式,来保证信号的阻抗匹配。

5. 电磁兼容性(EMC),高频PCB设计需要考虑电磁兼容性,要尽量减小电磁辐射和敏感度,采用合适的屏蔽措施和滤波器。

6. 热管理,高频电路在工作时会产生较多的热量,因此热管理也是需要考虑的因素。

要合理布局散热器和散热孔,确保电路工作稳定。

7. 仿真验证,在设计高频PCB之前,进行仿真验证是非常重要的。

可以利用仿真软件对信号完整性、阻抗匹配、电磁兼容性等进行验证,发现问题并进行调整。

总的来说,高频PCB设计需要综合考虑材料选择、版图设计、地线设计、阻抗匹配、EMC、热管理和仿真验证等多个方面的因素,以确保高频电路的稳定性和可靠性。

希望以上信息对你有所帮助。

射频微波pcb

射频微波pcb

射频微波pcb射频微波PCB(印制电路板)在现代无线通信、雷达系统、卫星通信以及其他高频应用中扮演着至关重要的角色。

这些特殊的电路板被设计用于处理射频(RF)和微波信号,这些信号通常具有高频率和复杂的传输特性。

本文将深入探讨射频微波PCB 的设计原则、关键特性、材料选择、制造工艺以及其在各种应用中的重要性。

一、射频微波PCB设计原则设计射频微波PCB时,需要遵循一系列原则以确保信号完整性、最小化传输损耗、降低电磁干扰(EMI)和优化系统性能。

1. 布局与布线:合理的布局和布线是确保高频信号传输质量的基础。

信号线应尽可能短且直接,以减少传输损耗和信号延迟。

同时,应避免锐角和直角转弯,以减少反射和辐射。

2. 地层与电源层设计:地层和电源层的设计对于控制阻抗、减少噪声和提供稳定的参考平面至关重要。

地层通常用作回流路径,需要足够大以提供低阻抗的回流路径。

3. 阻抗匹配:在高频电路中,阻抗匹配是减少信号反射和最大功率传输的关键。

设计时需要精确控制传输线的特性阻抗,通常通过调整线宽、线间距和介质厚度来实现。

4. 串扰与隔离:高频信号容易产生串扰,即信号线之间的不期望耦合。

通过增加线间距、使用屏蔽结构或差分信号传输等技术可以有效减少串扰。

5. 散热设计:高频电路中的元件可能会产生大量热量,因此散热设计是确保电路可靠性和性能稳定的重要因素。

二、射频微波PCB的关键特性射频微波PCB具有一些独特的特性,这些特性对于高频应用至关重要。

1. 高频介电常数(Dk):介电常数是描述材料在电场中极化能力的物理量。

在高频下,材料的介电常数会发生变化,影响传输线的特性阻抗和信号传播速度。

2. 损耗角正切(Df):损耗角正切描述了材料在交变电场中的能量损耗。

低损耗角正切的材料可以减少信号传输过程中的能量损失。

3. 热稳定性:高频电路在工作时会产生热量,因此要求PCB材料具有良好的热稳定性,以保持电路性能的稳定。

4. 尺寸稳定性:尺寸稳定性指的是材料在温度变化或机械应力作用下保持其尺寸不变的能力。

PCB布线的技巧及注意事项

PCB布线的技巧及注意事项

PCB布线的技巧及注意事项布线技巧:1.确定电路结构:在布线之前,需要先确定电路结构。

将电路分成模拟、数字和电源部分,然后分别布线。

这样可以减少干扰和交叉耦合。

2.分区布线:将电路分成不同的区域进行布线,每个区域都有自己的电源和地线。

这可以减少干扰和噪声,提高信号完整性。

3.高频和低频信号分离:将高频和低频信号分开布线,避免相互干扰。

可以通过设立地板隔离和电源隔离来降低电磁干扰。

4.绕规则:维持布线规则,如保持电流回路的闭合、尽量避免导线交叉、保持电线夹角90度等。

这样可以减少丢失信号和干扰。

5.简化布线:简化布线路径,尽量缩短导线长度。

短导线可以减少信号传输延迟,并提高电路稳定性。

6.差分线布线:对于高速信号和差分信号,应该采用差分线布线。

差分线布线可以减少信号的传输损耗和干扰。

7.用地平面:在PCB设计中,应该用地平面层绕过整个电路板。

地平面可以提供一个低阻抗回路,减少对地回路电流的干扰。

8.参考层对称布线:如果PCB板有多层,应该选择参考层对称布线。

参考层对称布线可以减少干扰,并提高信号完整性。

注意事项:1.信号/电源分离:要避免信号线与电源线共享同一层,以减少互相干扰。

2.减小射频干扰:布线时要特别注意射频信号传输的地方,采取屏蔽措施,如避免长线路、使用高频宽接地等。

3.避免过长接口线:如果接口线过长,则信号传输时间会增加,可能导致原始信号失真。

4.避免过短导线:过短的导线也可能引发一些问题,如噪声、串扰等。

通常导线长度至少应该为信号上升时间的三分之一5.接地技巧:为了减少地回路的电流噪声,应该尽量缩短接地回路路径,并通过增加地线来提高接地效果。

6.隔离高压部分:对于高压电路,应该采取隔离措施,避免对其他电路产生干扰和损坏。

7.注重信号完整性:对于高速和差分信号,应该特别注重信号完整性。

可以采用阻抗匹配和差分线布线等技术来提高信号传输的稳定性。

总结起来,PCB布线需要遵循一些基本原则,如简化布线、分区布线、差分线布线等,同时需要注意电源和信号的分离、射频干扰的减小等问题。

PCB抗干扰设计原则

PCB抗干扰设计原则

PCB抗干扰设计原则抗干扰是PCB设计过程中的一个重要方面,它能够提高电路板的稳定性和可靠性。

下面是PCB抗干扰设计的原则:1.高频信号引脚的设计:高频信号的传输需要注意信号的完整性,因此,设计时应将高频信号引脚与其他引脚分开布局,减少干扰。

同时,应尽量使用短而粗的跨地引脚,以减少电磁干扰(EMI)。

2.地线的设计:地线在PCB设计中起到了较大的作用,对抗干扰设计来说尤为重要。

因此,在设计过程中要注意减少地线的回路面积,缩短地线的长度,以减小地线的电感。

此外,为了提高抗干扰能力,尽量将地线压印在整个PCB板的一端,以减小传导电磁干扰的机会。

3.电源的设计:电源是电路工作的基础,因此在设计中应尽量减小电源线的电感和电阻。

为了减少电源的电磁辐射,可以采用地线反向的方式,将地线与电源线相互交叉布局。

此外,在PCB板上使用陶瓷电容器来去除高频噪声,还可以使用电源滤波器减小电源中的干扰。

4.信号线的设计:在布线过程中,要注意避免信号线与电源线、高频线等产生相互干扰。

这可以通过增加信号层间引线的间隔、增加层间间距、并避免信号线垂直穿越分界线来实现。

另外,还可以通过正确的布线方法,如降噪和阻抗匹配,来提高信号线的抗干扰能力。

5.屏蔽的设计:在PCB设计中,可以使用屏蔽罩、屏蔽墙或金属壳等方法来有效地抑制电磁辐射和干扰。

屏蔽罩通常用于高频电路设计中,能够有效地隔离电磁波和电磁噪声。

屏蔽墙可以将电路分成几个部分,从而减小干扰的传播。

金属壳可以用于对敏感电路的保护,阻止外部电磁场的侵入。

6.地线平面的设计:地线平面的设计是PCB抗干扰设计中非常重要的一环。

通过在PCB的每一层上布置地线平面,可以形成一个良好的电磁屏蔽结构,减小信号线和地线之间的干扰。

此外,地线平面的设计还可以缩短地线的长度,减小地线电感,提高信号的完整性。

7.综合布线的设计:在整个布线过程中,还要考虑信号线和地线之间的距离、平行度和角度等因素,以减小互相干扰。

高频电路PCB布线技巧

高频电路PCB布线技巧

高频电路PCB布线技巧一、多层板布线:高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须,也是降低干扰的有效手段。

在PCBLayout阶段,合理的选择一定层数的印制板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,更好地实现就近接地,并有效地降低寄生电感和缩短信号的传输长度,同时还能大幅度地降低信号的交叉干扰等,所有这些方法都对高频电路的可靠性有利。

同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。

但是,同时也存在一个问题,PCB半层数越高,制造工艺越复杂,单位成本也就越高,这就要求在进行PCBLayout时,除了选择合适的层数的PCB板,还需要进行合理的元器件布局规划,并采用正确的布线规则来完成设计。

1、高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好。

一个过孔可带来约0.5pF的分布电容,减少过孔数能显着提高速度和减少数据出错的可能性。

2、高频电路器件管脚间的引线越短越好信号的辐射强度是和信号线的走线长度成正比的,高频的信号引线越长,它就越容易耦合到靠近它的元器件上去,所以对于诸如信号的时钟、晶振、DDR的数据、LVDS线、USB 线、HDMI线等高频信号线都是要求尽可能的走线越短越好。

3、高速电子器件管脚间的引线弯折越少越好高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45度折线或者圆弧转折,这种要求在低频电路中仅仅用于提高铜箔的固着强度,而在高频电路中,满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。

4、注意信号线近距离平行走线引入的“串扰”高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“串扰”,串扰是指没有直接连接的信号线之间的耦合现象。

由于高频信号沿着传输线是以电磁波的形式传输的,信号线会起到天线的作用,电磁场的能量会在传输线的周围发射,信号之间由于电磁场的相互耦合而产生的不期望的噪声信号称为串扰(Crosstalk)。

PCB布线规则与技巧

PCB布线规则与技巧

PCB布线规则与技巧PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)布线是电子产品设计中非常重要的一项工作,它决定了电路的性能和可靠性。

正确的布线可以确保信号传输的稳定性,降低噪音干扰,提高产品的工作效率和可靠性。

下面将介绍一些常用的PCB布线规则与技巧。

1.保持信号完整性:信号完整性是指信号在传输过程中不受噪音、串扰等干扰影响,保持原有的稳定性。

为了保持信号完整性,应尽量减少信号线的长度和走线面积,减少信号线与功率线、地线等的交叉和平行布线。

同时,在高速信号线上使用传输线理论进行布线,如匹配阻抗、差分信号布线等。

2.分离高频和低频信号:为了避免高频信号的干扰,应将高频信号线与低频信号线分开布线,并保持一定的距离。

例如,在布线时可以采用地隔离层将不同频率的信号线分离或者采用地隔离孔将不同频率的信号线连接到不同的地层。

这样可以减少高频信号的串扰和干扰。

3.合理布局:布线时应合理规划电路板的布局,将功率线和地线尽量靠近,以减少电磁干扰。

同时,尽量避免信号线与功率线、地线等平行布线,减少互穿引起的干扰。

在设计多层板时,还要考虑到信号引线的短暂电容和电感,尽量减小信号线长度,以减少信号传输时的延迟。

4.适当使用扩展板和跳线:在复杂的PCB布线中,有时无法直接连接到目标位置,这时可以使用扩展板或跳线来实现连接。

扩展板是一个小型的PCB板,可以将需要连接的器件布线到扩展板上,再通过导线连接到目标位置。

跳线可以直接用导线连接需要的位置,起到连接的作用。

但是,在使用扩展板和跳线时要注意保持信号完整性,尽量缩短导线长度,避免干扰。

5.优化地线布局:地线是电路中非常重要的部分,它不仅提供回路给电流,还能减少电磁干扰和噪音。

在布线时应保证地线的连续性和稳定性,地线应尽量靠近功率线,对于高频信号,还应采用充足的地平面来隔离。

同时,地线的走线应尽量短且直,减少环状或绕圈的走线。

6.合理规划电源线:电源线的布线要尽量靠近负载,减小电流环形和接地环形。

PCB设计布局规则与技巧

PCB设计布局规则与技巧

PCB设计布局规则与技巧PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计布局是电子产品设计中非常重要的一部分,合理的布局能够提高电路板性能、稳定性和可靠性。

同时,布局也会影响到电磁兼容性(EMC)和易于制造性。

下面将介绍一些常用的PCB设计布局规则和技巧。

1.尽量减少线长:线长越短,信号传输的时间越短,电路的性能越好。

因此,在进行PCB设计布局时,应尽量使信号和电源线的路径尽可能短。

2.分离高频和低频信号:高频信号容易产生干扰和耦合,所以应尽量远离低频信号线。

同时,高频信号线和低频信号线应分别布局,以减少相互之间的干扰。

3.分层设计:多层PCB可以有效地减小信号线间的干扰,并提高信号的完整性。

布局时需要根据不同功能和频率的信号进行分层布局,避免信号线交叉和干扰。

4.组织布局:把电路板上的元器件和线缆进行逻辑分组和合理布局,可以提高电路板的操作性和可靠性。

例如,将相关的器件和接口放在一起,减少线缆走线的复杂性。

5.场效应管的布局:场效应管是敏感元件,容易受到外界影响而导致不稳定。

在布局时,应尽量远离高频信号源、变压器、电机等产生辐射干扰的元件。

6.地线布局:地线是所有电路的公共回路,应该足够宽,稳定和低阻抗。

在布局时,应尽量减少地线的长度和面积,降低地线的电感和电阻。

7.高频元件布局:对于频率较高的器件和信号线,应尽量减小其长度,将其布置在靠近负载的位置,以减少传输延迟和信号损失。

8.散热布局:散热是电子产品设计中一个重要的考虑因素。

在布局时,应考虑到热源的位置,并合理布置散热器件和散热片,以提高散热效果。

9.电源布局:电源是电路正常运行的保障,应该足够稳定和可靠。

在布局时,应规划好电源线和滤波电容器的位置,减少电源噪声和泄漏。

10.细节布局:除了上述规则,还需要注意一些细节布局。

例如,尽量避免信号线相交,避免直角拐弯,避免尖锐的边缘等,以减少信号反射和辐射干扰。

总之,PCB设计布局是一个需要综合考虑各种因素的过程。

高频PCB板布线规则

高频PCB板布线规则

高频PCB板布线规则1. 元件排列规则1).在通常条件下,所有的元件均应布置在印制电路的同一面上,只有在顶层元件过密时,才能将一些高度有限并且发热量小的器件,如贴片电阻、贴片电容、贴IC等放在底层。

2).在保证电气性能的前提下,元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列,以求整齐、美观,一般情况下不允许元件重叠;元件排列要紧凑,输入和输出元件尽量远离。

3).某元器件或导线之间可能存在较高的电位差,应加大它们的距离,以免因放电、击穿而引起意外短路。

4).带高电压的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

5).位于板边缘的元件,离板边缘至少有2个板厚的距离6).元件在整个板面上应分布均匀、疏密一致。

2. 按照信号走向布局原则1).通常按照信号流程逐个安排各个功能电路单元位置,以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它进行布局。

2).元件的布局应便于信号流通,使信号尽可能保持一致的方向。

多数情况下,信号的流向安排为从左到右或从上到下,与输入、输出端直接相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。

3. 防止电磁干扰1).对辐射电磁场较强的元件,以及对电磁感应较灵敏的元件,应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽,元件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。

2).尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在一起。

3).对于会产生磁场的元件,如变压器、扬声器、电感等,布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割,相邻元件磁场方向应相互垂直,减少彼此之间的耦合。

4).对干扰源进行屏蔽,屏蔽罩应有良好的接地。

5).在高频工作的电路,要考虑元件之间的分布参数的影响。

4. 抑制热干扰1).对于发热元件,应优先安排在利于散热的位置,必要时可以单独设置散热器或小风扇,以降低温度,减少对邻近元件的影响。

2).一些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等元件,要布置在容易散热的地方,并与其它元件隔开距离。

3).热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域,以免受到其它发热功当量元件影响,引起误动作。

高频PCB板布线规则

高频PCB板布线规则

高频PCB板布线规则1. 元件排列规则1).在通常条件下,所有的元件均应布置在印制电路的同一面上,只有在顶层元件过密时,才能将一些高度有限并且发热量小的器件,如贴片电阻、贴片电容、贴IC等放在底层。

2).在保证电气性能的前提下,元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列,以求整齐、美观,一般情况下不允许元件重叠;元件排列要紧凑,输入和输出元件尽量远离。

3).某元器件或导线之间可能存在较高的电位差,应加大它们的距离,以免因放电、击穿而引起意外短路。

4).带高电压的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

5).位于板边缘的元件,离板边缘至少有2个板厚的距离6).元件在整个板面上应分布均匀、疏密一致。

2. 按照信号走向布局原则1).通常按照信号流程逐个安排各个功能电路单元位置,以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它进行布局。

2).元件的布局应便于信号流通,使信号尽可能保持一致的方向。

多数情况下,信号的流向安排为从左到右或从上到下,与输入、输出端直接相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。

3. 防止电磁干扰1).对辐射电磁场较强的元件,以及对电磁感应较灵敏的元件,应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽,元件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。

2).尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在一起。

3).对于会产生磁场的元件,如变压器、扬声器、电感等,布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割,相邻元件磁场方向应相互垂直,减少彼此之间的耦合。

4).对干扰源进行屏蔽,屏蔽罩应有良好的接地。

5).在高频工作的电路,要考虑元件之间的分布参数的影响。

4. 抑制热干扰1).对于发热元件,应优先安排在利于散热的位置,必要时可以单独设置散热器或小风扇,以降低温度,减少对邻近元件的影响。

2).一些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等元件,要布置在容易散热的地方,并与其它元件隔开距离。

3).热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域,以免受到其它发热功当量元件影响,引起误动作。

高频pcb板制作需要注意的八个方面

高频pcb板制作需要注意的八个方面

高频pcb板制作需要注意的八个方面大家都知道高频板是使用于高频领域的线路板。

高频它对线路的电介数值有所要求,介电系数低,稳定性要强。

那么在设计高频PCB板的环节,需要注意哪些方面呢?一、设计就考虑到如何避免高频干扰?避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰,也就是所谓的串扰(Crosstalk)。

可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离,或加ground guard/shunt traces在模拟信号旁边。

还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。

二、设计中考虑如何选择PCB板材?选择PCB板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。

设计需求包含电气和机构这两部分。

通常在设计非常高速的PCB板子(大于GHz的频率)时这材质问题会比较重要。

例如,现在常用的FR-4材质,在几个GHz的频率时的介质损(dielectric loss)会对信号衰减有很大的影响,可能就不合用。

就电气而言,要注意介电常数(dielectric constant)和介质损在所设计的频率是否合用。

三、在高速设计中,如何解决信号的完整性问题?信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。

而影响阻抗匹配的因素有信号源的架构和输出阻抗(output impedance),走线的特性阻抗,负载端的特性,走线的拓朴(topology)架构等。

解决的方式是靠端接(termination)与调整走线的拓朴。

四、对于只有一个输出端的时钟信号线,如何实现差分布线?要用差分布线一定是信号源和接收端也都是差分信号才有意义。

所以对只有一个输出端的时钟信号是无法使用差分布线的。

五,差分布线方式是如何实现的?差分对的布线有两点要注意,一是两条线的长度要尽量一样长,另一是两线的间距(此间距由差分阻抗决定)要一直保持不变,也就是要保持平行。

平行的方式有两种,一为两条线走在同一走线层(side-by-side),一为两条线走在上下相邻两层(over-under)。

PCB布局方法技巧:布线、焊盘及敷铜的设计(推荐文档)

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PCB布局方法技巧:布线、焊盘及敷铜的设计2018-03-09 PCB布线焊盘敷铜设计随着电子技术的进步,PCB (印制电路板)的复杂程度、适用范围有了飞速的发展。

从事高频PCB的设计者必须具有相应的基础理论知识,同时还应具有丰富的高频PCB的制作经验。

也就是说,无论是原理图的绘制,还是PCB 的设计,都应当从其所在的高频工作环境去考虑,才能够设计出较为理想的PCB。

本文主要从高频PCB的手动布局、布线两个方面,基于ProtelSE对在高频PCB设计中的一些问题进行研究。

1布局的设计Protel虽然具有自动布局的功能,但并不能完全满足高频电路的工作需要,往往要凭借设计者的经验,根据具体情况先采用手工布局的方法优化调整部分元器件的位置,再结合自动布局完成PCB的整体设计。

布局的合理与否直接影响到产品的寿命、稳定性、EMC (电磁兼容)等,必须从电路板的整体布局、布线的可通性和PCB的可制造性、机械结构、散热、EMI(电磁干扰)、可靠性、信号的完整性等方面综合考虑。

一般先放置与机械尺寸有关的固定位置的元器件,再放置特殊的和较大的元器件,最后放置小元器件。

同时,要兼顾布线方面的要求,高频元器件的放置要尽量紧凑,信号线的布线才能尽可能短,从而降低信号线的交叉干扰等。

1.1与机械尺寸有关的定位插件的放置电源插座、开关、PCB之间的接口、指示灯等都是与机械尺寸有关的定位插件。

通常,电源与PCB之间的接口放到PCB的边缘处,并与PCB边缘要有3 mm〜5 mm的间距;指示发光二极管应根据需要准确地放置;开关和一些微调元器件,如可调电感、可调电阻等应放置在靠近PCB边缘的位置,以便于调整和连接;需要经常更换的元器件必须放置在器件比较少的位置,以易于更换。

1.2特殊元器件的放置大功率管、变压器、整流管等发热器件,在高频状态下工作时产生的热量较多,所以在布局时应充分考虑通风和散热,将这类元器件放置在PCB上空气容易流通的地方。

PCB高频板设计

PCB高频板设计

PCB高频板设计随着电子产品的不断更新迭代,对于PCB高频板的需求也越来越高。

高频板设计通常是指设计、制作和优化高频线路板,以实现更高的频率、更好的信噪比和更小的失真。

在高频电路设计中,考虑的因素很多,例如信号的反射、损耗、串扰、噪声等等。

本文将对PCB高频板设计的一些重要内容进行探讨。

一、PCB高频线路设计的基本概念PCB是印制电路板的简称,其最基本的结构包括信号层、电源层、地层等。

在高频电路中,信号层的平面电容和漏磁电感很大程度上导致信号传输的失真和降噪。

因此,在高频电路设计中,需要尽可能地减小这些影响,例如通过增加信号引出和地引出的数量,增加信号层和地层之间的铜箔间隙等等。

二、PCB高频线路中的信号引出和地引出在高频电路设计中,对于每个端口来说,都必须有一个良好的信号引出和地引出。

通常,对于高频板中的任何一个元件,其信号引出和地引出距离越近,就能够减少串扰、提高信噪比和防止反射。

同时,对于大功率应用,将信号引出和地引出相互缠绕也能够有效地消耗热量,从而进一步降低电路噪声。

三、高频PCB板中的电源层和地层在高频电路设计中,电源层和地层同样非常重要。

在高频板中,电源层和地层的规划必须能够满足以下要求:1.选择合适的电源层和地层位置,确保它们尽可能地接近整个高频电路。

2.确保电源层和地层之间有良好的分离和铜箔间隙,以减少板间串扰。

3.将保护层铺满电源层和地层之间的空隙,以防止外界干扰和EMC问题。

四、高频PCB线路中的电容、电感和衰减器在高频线路设计中,需要考虑使用正确类型的电容和电感,以实现正常的信号传输。

电容和电感存在于许多板中,包括微带线、陶瓷电容和铝电解电容等等。

在高频PCB设计中,陶瓷电容和以往的铝电解电容相比,具有更好的抗干扰性和更低的损耗系数。

对于高频电路,使用SMD电感或通过安装小型电感来获得更好的信号传输和噪声控制。

高频线路中的衰减器是另一个重要因素。

在PCB高频电路中,衰减器可以在信号源和输出间提供可调的传输功率范围,以尽可能地提高最终输出信号的精度和质量。

如何设计高频电路的布线

如何设计高频电路的布线

如何设计高频电路的布线在设计高频电路时,合理的布线是至关重要的。

布线的好坏直接影响电路的性能和稳定性。

因此,本文将介绍一些设计高频电路布线的基本原则和技巧,以帮助读者更好地进行高频电路设计。

一、布线的基本原则1. 最短路径原则:布线时应尽量减少信号传输路径的长度。

短路径能够有效减小信号的传输时间和功耗,并减少信号受到干扰的可能性。

2. 分离高频和低频信号:在布线时,应将高频信号的传输线和低频信号的传输线分离排布,以防止相互干扰。

可以采用分层布线的方式,将高频和低频信号分别布置在不同的层次上。

3. 交错式布线:交错式布线是一种常用的布线方式,它可以使信号传输路径更短,同时减小信号线之间的串扰。

在交错式布线时,应尽量避免信号线之间的交叉,以减少串扰的可能性。

4. 等长配线:对于高频信号的布线,应尽量使信号线的长度相等,以避免信号传输速度不一致带来的相位差和信号失真。

二、布线的技巧1. 倒角:在布线时,应避免直角走线,而采用圆滑的倒角方式。

直角会导致信号的反射和干扰,而倒角可以减少信号的反射并提高信号质量。

2. 地线的设计:地线在高频电路中起到重要的作用,它能够提供良好的信号返回路径,减小信号引入的干扰。

因此,在布线时应充分考虑地线的设计,尽量使地线宽度宽而短。

3. 信号线和电源线的分离:为了避免电源线对信号线的干扰,应尽量将信号线和电源线分开布置,并且在布线时应采取相应的阻隔措施,如相隔一定距离或采用屏蔽材料隔离。

4. 绕行细小器件:在布线时,应尽量绕行细小器件,以确保其正常工作并减少对布线的限制。

特别是对于高频电路中的小型电容和电感器件,应选择合适的布线路径,避免产生电磁干扰。

5. 使用地面层和屏蔽层:地面层和屏蔽层能够提供良好的地线和屏蔽效果,可以减小信号的串扰和干扰。

在布线时应充分利用地面层和屏蔽层,尽量将信号线与其他线路分开,并增加布线层次的灵活性。

三、总结设计高频电路布线需要遵循一定的原则和技巧,以确保电路的性能和稳定性。

高速电路pcb设计方法与技巧

高速电路pcb设计方法与技巧

高速电路pcb设计方法与技巧高速电路的PCB设计方法和技巧包括以下几个方面:1. 布局设计:将高速信号的传输路径尽量短,减少信号的传播延迟和损耗。

较重要的信号路径应尽量接近直线,减少信号的反射和串扰。

同时,将高速信号路径与低速信号路径、电源路径和地线路径分开布局,减少干扰。

将容易产生电磁干扰的元件,如发射器和接收器,与其他元件远离。

2. 信号线的走线规则:高速信号线应遵循尽量短、尽量宽、尽量平行的原则。

信号线的走线应尽量避免拐弯和角度过多,减少信号的反射和串扰。

信号线之间应保持一定的间距,避免互相干扰。

对于差分信号线,应保持差分对的长度一致,减少时钟抖动。

3. 地线规划:地线是高速电路中非常重要的一部分,对于信号的传输和干扰抑制起着至关重要的作用。

地线的设计应尽量短、宽,减小地电阻和电感。

可以使用填充地方式减小地回流路径。

对于多层PCB,应设计好地引脚和地面的连接方式。

4. 耦合电容与电感:在高速电路中,耦合电容和电感起着衰减高频噪声和滤波的作用。

需要合理选择耦合电容和电感的数值,以满足高速信号的传输需求。

电容和电感的布局也需要注意,尽量靠近需要耦合或滤波的信号线。

5. 电源规划:电源线是高速电路中非常重要的一部分,对于信号的传输和干扰抑制同样起着至关重要的作用。

电源线的设计应尽量短、宽,减小电源电阻和电感。

可以使用填充电源方式减小电源回流路径。

对于多层PCB,应设计好电源引脚和电源面的连接方式。

6. 综合考虑:在PCB设计中,需要考虑到信号的传输需求、干扰抑制、布局和走线的规则等多个方面。

综合考虑这些因素,可以在高速电路的PCB设计中取得较好的效果。

总的来说,高速电路的PCB设计需要充分考虑信号的传输需求和干扰抑制,合理的布局和走线规则是必不可少的。

此外,还需要综合考虑其他因素,如地线规划、耦合电容和电感、电源规划等,以确保高速电路的正常工作。

PCB布局设计技巧及注意事项

PCB布局设计技巧及注意事项

PCB布局设计技巧及注意事项PCB(Printed Circuit Board)是电子设备中最常见的组装方式之一,它承载着电子元器件,连接着电路。

一个优秀的PCB布局设计可以提高电路性能,减少电磁干扰,并且更加美观。

以下是关于PCB布局设计技巧及注意事项的详细介绍。

技巧一:分区规划一个好的PCB布局设计首先需要一个合理的分区规划。

不同功能的电路部分应该组织在互相独立的区域内,以避免干扰。

例如,高速数字信号和模拟信号应该分开布局;功率电源和低电平电路应该分开布局。

这种分区能够有效地减少信号之间的串扰和干扰。

技巧二:信号与地分离为了避免干扰以及噪声问题,信号线和其对应的地线应该尽量分离布局,并保持平行。

这有助于减少回流和串扰。

同时,为了保持地面的均匀性和连续性,应该确保每个地线都有足够的宽度。

技巧三:电源线与信号线分离电源线和信号线应该分离布局,以避免电源噪声对信号线的影响。

尽量使用地平面或电源平面来屏蔽电源干扰。

对于高速数字电路,应该尽量将电源线和地线布局在同一层上,以减少回流问题。

技巧四:正确放置电容在PCB布局设计中,电容的位置非常重要。

电容应放置在靠近其所服务的器件附近,以最大限度地减少电路之间的电感和串扰。

此外,为了提高电容的效果,应保持电容两端的线长尽量短,同时使用大而近似的线宽。

技巧五:避免电路斜交避免信号线和电源线在垂直方向上斜交,这样可以减少电感和串扰。

尽量让信号线和电源线平行走线,并按照同一方向进行布局。

技巧六:良好的散热设计在PCB布局设计中,对于功率器件和高功率电路,需要做好散热设计。

应合理安排散热器的位置,并确保其能够充分散热。

此外,应将高功率部分与其他敏感电路部分分开,以避免热量传导和干扰。

注意事项一:避免盲孔在PCB布局设计中,应尽量避免使用盲孔,因为盲孔会增加制造成本和制作难度。

如果无法避免使用盲孔的情况,应提前与PCB制造商沟通,并调整布局设计。

注意事项二:考虑PCB层数在进行PCB布局设计时,应考虑当前电路的层数。

PCB布线的基本规则与技巧

PCB布线的基本规则与技巧

PCB布线的基本规则与技巧PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)布线是电子产品设计中非常重要的一环,它涉及到电路设计的优化、信号传输的质量以及电路板的可靠性等方面。

以下是一些PCB布线的基本规则与技巧。

1.分隔高频与低频信号:在布线过程中,应将高频和低频信号分隔开来,以减少相互干扰。

可以通过增加地线、使用地层或远离干扰源等方式实现。

2.避免信号线与电源线、地线交叉:信号线与电源线、地线交叉会引起互相干扰,影响信号的传输质量。

在布线时应尽量避免信号线与其他线路的交叉,并采取合适的措施进行隔离。

3.保持信号线的相互垂直:信号线之间保持垂直可以减少信号之间的干扰。

在布线时,应尽量使信号线垂直地通过其他信号线或电源线、地线。

4.尽量缩短信号线的长度:信号线的长度会对信号传输的延迟和损耗产生影响,因此在布线时应尽量缩短信号线的长度。

对于高频信号尤为重要。

5.使用平面与过孔进行地线连接:地线是电路板中非常重要的一条线路,它可以提供整个电路的参考电平。

在布线时,可以通过使用平面层与过孔来进行地线的连接,提高地线的连续性。

6.使用平面与过孔进行电源线连接:电源线的布线也是非常重要的,尤其是对于供电要求较高的芯片或模块。

在布线时,可以通过使用平面层与过孔来进行电源线的连接,减少电源线的阻抗。

7.控制线宽和线距:PCB布线中的线宽和线距对电路的阻抗、信号的传输速度以及电流的承载能力等都是有影响的。

在布线时要根据需要选择合适的线宽和线距,保证电路的性能。

8.避免信号环路:信号环路会引起信号的反馈和干扰,影响电路的正常工作。

在布线时应尽量避免信号环路的产生,可以采取断开一部分连接或改变布线路径等方式来解决。

9.保持信号对称性:对于差分信号线或时钟信号线,应保持信号的对称性。

在布线时应尽量使信号线的路径相同,长度相等,以减少差分信号之间的干扰。

10.考虑EMI(Electromagnetic Interference,电磁干扰):在布线过程中应考虑到电磁干扰的问题,采取一些措施来减少电磁辐射和干扰。

高频电路pcb设计的频率范围

高频电路pcb设计的频率范围

高频电路pcb设计的频率范围高频电路在现代通信和电子系统中起着至关重要的作用。

它们在无线通信、雷达、卫星通信、高速数据传输等领域中被广泛应用。

高频电路的设计需要考虑许多因素,如频率范围、信号传输损耗、噪声和干扰抑制等。

高频电路通常被定义为工作频率在几十千赫兹(kHz)到几百千赫兹(MHz)范围内的电路。

在这个频率范围内,电路元件和系统的行为会发生很大变化,因此需要特殊的设计和分析方法。

首先,高频电路的设计需要考虑信号传输的损耗。

信号在高频范围内传输会遭受许多损耗,如电阻、电感、电容等。

这些损耗会导致信号衰减和失真,因此在设计中需要选择低损耗的材料和元件,同时避免信号反射和干扰。

其次,高频电路的设计需要考虑噪声和干扰抑制。

在高频范围内,噪声和干扰会对信号的质量产生很大影响。

因此,在设计过程中需要选择低噪声的元件、合理布局电路和正确匹配阻抗等。

此外,还可以采用滤波器、屏蔽和抑制技术来减小噪声和干扰对电路的影响。

高频电路的设计还需要考虑功率传输和匹配问题。

在高频范围内,由于传输线的特性阻抗不匹配,会导致信号反射和能量损耗。

因此,需要采取匹配技术,如使用匹配网络来提高功率传输效率和减小反射损耗。

此外,高频电路的设计还需要考虑元器件的特性和参数。

例如,电感器、电容器和晶体管等元件的特性会随着频率的增加而改变,因此需要选择适合的元件并进行参数校准。

在高频电路的PCB(Printed Circuit Board)设计过程中,还需要注意信号的布局和布线。

良好的布局和布线可以减小信号的互相干扰和串扰,提高电路的性能和稳定性。

此外,还可以采用地面平面、分隔区域和屏蔽技术来减小信号的串扰和干扰。

综上所述,高频电路的设计需要考虑频率范围、信号传输损耗、噪声和干扰抑制等多个方面。

良好的设计可以提高电路的性能和稳定性,减小信号的失真和干扰。

因此,设计工程师在进行高频电路的设计时,应注意上述要点,并结合具体应用需求进行合理的设计和优化。

射频电路pcb设计需要注意事项

射频电路pcb设计需要注意事项

射频电路pcb设计需要注意事项射频电路PCB 设计需要注意事项一、引言射频电路PCB 设计可不是一件简单的事儿!在当今的电子世界中,射频技术的应用越来越广泛,从无线通信到雷达系统,从卫星导航到物联网设备,射频电路都扮演着至关重要的角色。

而PCB 作为射频电路的物理载体,其设计的好坏直接影响到整个系统的性能。

那么,在进行射频电路PCB 设计时,到底有哪些需要特别注意的事项呢?二、布局规划1. 元件布局在射频电路PCB 设计中,元件的布局可是头等大事!首先,要把高频元件尽量靠近,减少传输线的长度,这能大大降低信号的损耗和反射啊!比如射频放大器、滤波器等关键元件,一定要放在合适的位置。

还有啊,那些对噪声敏感的元件,像是低噪声放大器,得远离噪声源,不然性能可就大打折扣啦!2. 电源和地线布局电源和地线的布局也不能马虎!电源要尽量保持稳定,减少纹波和噪声的影响。

地线的设计更是关键,要采用大面积的接地层,降低地线阻抗,提高系统的稳定性和抗干扰能力。

而且呀,千万不能让电源和地线形成环流,不然各种干扰问题会让你头疼不已!三、布线规则1. 传输线设计传输线的设计可是射频电路PCB 的核心之一!微带线、带状线的选择要根据具体情况来定。

线宽、线间距的计算要精确,不然会导致阻抗不匹配,信号反射严重。

而且,传输线的拐弯要尽量采用弧形,避免直角拐弯,这样能减少信号的反射和损耗哟!2. 差分线布线如果用到差分线,那更要小心谨慎!两条线的长度要尽量相等,间距要保持一致。

不然,差分信号的平衡就会被打破,影响信号的质量。

还有哦,差分线要远离干扰源,避免受到外界干扰。

四、材料选择1. 基板材料选择合适的基板材料至关重要!不同的基板材料具有不同的介电常数和损耗角正切,这会直接影响信号的传输速度和损耗。

所以,一定要根据设计的频率和性能要求,选择合适的基板材料,可不能随便选一个就了事!2. 表面处理PCB 的表面处理也不能忽视!常见的有喷锡、沉金等。

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高频PCB设计技巧数字器件正朝着高速、低耗、小体积、高抗干扰性的方向发展,这一发展趋势对印刷电路板的设计提出了很多新要求。

作者根据多年在硬件设计工作中的经验,总结一些高频布线的技巧,供大家参考。

(1)高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须的,也是降低干扰的有效手段。

(2)高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。

高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45°折线或圆弧转折,满足这一要求可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。

(3)高频电路器件管脚间的引线越短越好。

(4)高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。

所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好,据测,一个过孔可带来约0.5pF的分布电容,减少过孔数能显著提高速度。

(5)高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“交叉干扰”,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅度减少干扰。

同一层内的平行走线几乎无法避免,但是在相邻的两个层,走线的方向务必取为相互垂直。

(6)对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施,即绘制所选对象的外轮廓线。

利用此功能,可以自动地对所选定的重要信号线进行所谓的“包地”处理,当然,把此功能用于时钟等单元局部进行包地处理对高速系统也将非常有益。

(7)各类信号走线不能形成环路,地线也不能形成电流环路。

(8)每个集成电路块的附近应设置一个高频去耦电容。

(9)模拟地线、数字地线等接往公共地线时要用高频扼流环节。

在实际装配高频扼流环节时用的往往是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠,在电路原理图上对它一般不予表达,由此形成的网络表(netlist)就不包含这类元件,布线时就会因此而忽略它的存在。

针对此现实,可在原理图中把它当做电感,在元件库中单独为它定义一个元件封装,布线前把它手工移动到靠近公共地线汇合点的合适位置上。

(10)模拟电路与数字电路应分开布置,独立布线后应单点连接电源和地,避免相互干扰。

(11)DSP、片外程序存储器和数据存储器接入电源前,应加滤波电容并使其尽量靠近芯片电源引脚,以滤除电源噪声。

另外,在DSP与片外程序存储器和数据存储器等关键部分周围建议屏蔽,可减少外界干扰。

(12)片外程序存储器和数据存储器应尽量靠近DSP芯片放置,同时要合理布局,使数据线和地址线长短基本保持一致,尤其当系统中有多片存储器时要考虑时钟线到各存储器的时钟输入距离相等或可以加单独的可编程时钟驱动芯片。

对于DSP系统而言,应选择存取速度与DSP相仿的外部存储器,不然DSP的高速处理能力将不能充分发挥。

DSP指令周期为纳秒级,因而DSP硬件系统中最易出现的问题是高频干扰,因此在制作DSP硬件系统的印制电路板()时,应特别注意对地址线和数据线等重要信号线的布线要做到正确合理。

布线时尽量使高频线短而粗,且远离易受干扰的信号线,如模拟信号线等。

当DSP周围电路较复杂时,建议将DSP及其时钟电路、复位电路、片外程序存储器、数据存储器制作成最小系统,以减少干扰。

(13)当本着以上原则,熟练设计工具的使用技巧以后,经过手工布线完成后,高频电路为了提高系统的靠性和可生产性,一般都需要利用高级的仿真软件进行仿真。

限于篇幅本文不对具体的仿真做详细介绍,但给大家的建议是如果有条件一定要对系统做仿真,这里给对几个基本的概念。

给大家做一个基本的说明。

什么是电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)?电磁干扰(ElectromagneticInteRFerence)有传导干扰和辐射干扰两种。

传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。

辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。

在高速PCB 及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。

什么是信号完整性(signalintegrity)?信号完整性是指信号在信号线上的质量。

信号具有良好的信号完整性是指当在需要的时候,具有所必需达到的电压电平数值。

差的信号完整性不是由某一单一因素导致的,而是板级设计中多种因素共同引起的。

主要的信号完整性问题包括反射、振荡、地弹、串扰等。

什么是反射(reflection)?反射就是在传输线上的回波。

信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载处,但是有一部分被反射了。

如果源端与负载端具有相同的阻抗,反射就不会发生了。

源端与负载端阻抗不匹配会引起线上反射,负载将一部分电压反射回源端。

如果负载阻抗小于源阻抗,反射电压为负,反之,如果负载阻抗大于源阻抗,反射电压为正。

布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素的变化均会导致此类反射。

什么是串扰(crosstalk)?串扰是两条信号线之间的耦合,信号线之间的互感和互容引起线上的噪声。

容性耦合引发耦合电流,而感性耦合引发耦合电压。

PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。

什么是过冲(overshoot)和下冲(undershoot)?过冲就是第一个峰值或谷值超过设定电压——对于上升沿是指最高电压而对于下降沿是指最低电压。

下冲是指下一个谷值或峰值。

过分的过冲能够引起保护二极管工作,导致过早地失效。

过分的下冲能够引起假的时钟或数据错误(误操作)。

什么是振荡(ringing)和环绕振荡(rounding)?振荡的现象是反复出现过冲和下冲。

信号的振荡和环绕振荡由线上过度的电感和电容引起,振荡属于欠阻尼状态而环绕振荡属于过阻尼状态。

信号完整性问题通常发生在周期信号中,如时钟等,振荡和环绕振荡同反射一样也是由多种因素引起的,振荡可以通过适当的端接予以减小,但是不可能完全消除。

什么是地电平面反弹噪声和回流噪声?在电路中有大的电流涌动时会引起地平面反弹噪声(简称为地弹),如大量芯片的输出同时开启时,将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过,芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声,这样会在真正的地平面(0V)上产生电压的波动和变化,这个噪声会影响其他元器件的动作。

负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。

由于地电平面(包括电源和地)分割,例如地层被分割为数字地、模拟地、屏蔽地等,当数字信号走到模拟地线区域时,就会产生地平面回流噪声。

同样电源层也可能会被分割为2.5V,3.3V,5V等。

所以在多电压PCB设计中,地电平面的反弹噪声和回流噪声需要特别关心。

在时域(timedomain)和频域(frequencydomain)之间有什么不同?时域(timedomain)是以时间为基准的电压或电流的变化的过程,可以用示波器观察到。

它通常用于找出管脚到管脚的延时(delays)、偏移(skew)、过冲(overshoot)、下冲(undershoot)以及建立时间(settlingtimes)。

频域(frequencydomain)是以频率为基准的电压或电流的变化的过程,可以用频谱分析仪观察到。

它通常用于波形与FCC和其他EMI控制限制之间的比较。

什么是阻抗(impedance)?阻抗是传输线上输入电压对输入电流的比值(Z0=V/I)。

当一个源送出一个信号到线上,它将阻碍它驱动,直到2*TD时,源并没有看到它的改变,在这里TD是线的延时(delay)。

什么是建立时间(settlingtime)?建立时间就是对于一个振荡的信号稳定到指定的最终值所需要的时间。

什么是管脚到管脚(pin-to-pin)的延时(delay)?管脚到管脚延时是指在驱动器端状态的改变到接收器端状态的改变之间的时间。

这些改变通常发生在给定电压的50%,最小延时发生在当输出第一个越过给定的阈值(threshold),最大延时发生在当输出最后一个越过电压阈值(threshold),测量所有这些情况。

什么是偏移(skew)?信号的偏移是对于同一个网络到达不同的接收器端之间的时间偏差。

偏移还被用于在逻辑门上时钟和数据达到的时间偏差。

什么是斜率(slewrate)?Slewrate就是边沿斜率(一个信号的电压有关的时间改变的比率)。

I/O的技术规范(如PCI)状态在两个电压之间,这就是斜率(slewrate),它是可以测量的。

什么是静态线(quiescentline)?在当前的时钟周期内它不出现切换。

另外也被称为"stuck-at"线或static线。

串扰(Crosstalk)能够引起一个静态线在时钟周期内出现切换。

什么是假时钟(falseclocking)?假时钟是指时钟越过阈值(threshold)无意识地改变了状态(有时在VIL或VIH之间)。

通常由于过分的下冲(undershoot)或串扰(crosstalk)引起。

什么是IBIS模型?IBIS(Input/OutputBufferInformationSpecification)模型是一种基于V/I 曲线的对I/OBUFFER快速准确建模的方法,是反映芯片驱动和接收电气特性的一种国际标准,它提供一种标准的文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数,非常适合做振荡和串扰等高频效应的计算与仿真。

IBIS本身只是一种文件格式,它说明在一标准的IBIS文件中如何记录一个芯片的驱动器和接收器的不同参数,但并不说明这些被记录的参数如何使用,这些参数需要由使用IBIS模型的仿真工具来读取。

欲使用IBIS进行实际的仿真,需要先完成以下四件工作。

(1)获取有关芯片驱动器和接收器的原始信息源;(2)获取一种将原始数据转换为IBIS格式的方法;(3)提供用于仿真的可被计算机识别的布局布线信息;(4)提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算的软件工具。

IBIS是一种简单直观的文件格式,很适合用于类似于Spice(但不是Spice,因为IBIS文件格式不能直接被Spice工具读取)的电路仿真工具。

它提供驱动器和接收器的行为描述,但不泄漏电路内部构造的知识产权细节。

换句话说,销售商可以用IBIS模型来说明它们最新的门级设计工作,而不会给其竞争对手透露过多的产品信息。

并且,因为IBIS是一个简单的模型,当做简单的带负载仿真时,比相应的全Spice三极管级模型仿真要节省10~15倍的计算量。

IBIS提供两条完整的V-I曲线分别代表驱动器为高电平和低电平状态,以及在确定的转换速度下状态转换的曲线。

V-I曲线的作用在于为IBIS提供保护二极管、TTL图腾柱驱动源和射极跟随输出等非线性效应的建模能力。

什么是SPICE模型?SPICE是SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis的缩写。

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