电源完整性与接地设计4
DDR的PCB设计要求实例介绍
DDR的PCB设计要求实例介绍DDR（双数据率）是一种常用的存储器技术，广泛应用于计算机和其他电子设备中。
在DDR模块的制造过程中，PCB（印刷电路板）设计是至关重要的一步。
下面是一些DDRPCB设计的常见要求和相关实例介绍。
1.电源和地线规划：DDR模块的电源和地线是其正常运行的关键。
在DDRPCB设计中，电源线和地线需要被正确规划和布局，以确保电源噪声最小化，并提供稳定的供电。
例如，电源和地线应尽量靠近DDR芯片，并避免与其他信号线交叉。
2.时钟信号规划：时钟信号在DDR模块中起到同步和驱动的作用。
在PCB设计中，需要注意时钟信号的传输路径，以减少时钟抖动和干扰。
一种常见的实例是使用信号层的内部层来传输时钟信号，以减少传输路径的长度和干扰。
3.信号完整性：DDR模块的信号完整性是保证数据正确传输的关键。
在PCB设计中，需要进行高速信号的仿真和分析，以保持正确的信号完整性。
例如，差分线对的长度需要匹配，并避免过长的传输路径。
4.阻抗匹配：DDR模块需要满足特定的阻抗匹配要求，以保证信号的质量和稳定性。
在PCB设计中，需要使用相应的布线规则和材料选择，以满足DDR模块的阻抗要求。
例如，差分线对的阻抗要匹配，常见的阻抗控制方法是使用阻抗控制线宽和距离。
5.PCB层间连接：DDR模块通常使用多层PCB设计，以提供更好的信号分离和干扰抑制能力。
在PCB设计中，需要正确规划和布局PCB层间连接，以确保信号传输的良好性能。
例如，需要合理使用信号层和电源层的分层，避免信号层和电源层之间的干扰。
6.接地设计：良好的接地设计有助于减少信号干扰和电磁辐射。
在DDRPCB设计中，需要正确规划和布局接地线，以确保良好的接地连接。
例如，可以使用大面积的接地平面或多个接地点来提供良好的接地。
7.热管理：DDR模块在工作过程中会产生热量，需要适当的热管理措施。
在PCB设计中，需要考虑散热设计和热沉布局，以保持DDR模块的稳定工作温度。
开关电源pcb设计规则
开关电源pcb设计规则
开关电源PCB设计规则是指在设计开关电源电路时，需要遵循的一些规则和原则，以确保PCB设计的质量和稳定性。
以下是一些常见的开关电源PCB设计规则：
1. 安全间距：为了防止电弧和机械故障，需要保持适当的安全间距。
例如，在高压和低压之间应保持足够的安全间距，通常为3mm 以上。
2. 分隔高低压：高压和低压部分的电路应该分隔开来，以避免高压对低压电路的干扰。
3. 接地：必须正确接地，以避免地面噪声和回路问题。
所有接地点都应连接到一个共同的接地平面或接地线。
4. 降噪和去耦电容：在电源输入处和电源输出处应添加合适的降噪和去耦电容，以提供稳定的电源和降低噪声。
5. 温度管理：考虑到开关电源的热量产生，需要设计散热器和散热路径，确保电路稳定运行并具有良好的散热性能。
6. 信号完整性：保持信号线的最短和最直接路径，以减少信号延迟和互相干扰。
7. 过流保护：设计过流保护电路，以避免电路过载和损坏。
8. PCB层序：根据电路的复杂性和特定要求，设计适当的PCB层序，以提供良好的屏蔽和隔离效果。
9. 元件布局：考虑到电路的稳定性和散热问题，合理布置元件，避免集中热源和元件之间的干扰。
10. 绝缘：在高压部分和低压部分需要做绝缘处理，以确保安全。
这些规则只是一些常见的指导原则，具体的规则和要求还取决于具体的开关电源设计和应用场景。
在设计时，还需要根据具体情况做出适当的调整和优化。
电子电路工程师面试题及答案
电子电路工程师面试题及答案1.介绍一下你在电子电路设计方面的经验。
答：我在电子电路设计领域有8年的经验，曾参与过多个项目，其中包括设计和优化模拟电路、数字电路和混合信号电路。
2.请分享一个你成功解决复杂电路设计问题的案例。
答：在上一份工作中，我负责设计一款高性能放大器。
通过对信号链的分析和模拟，我成功解决了信噪比和失真率的问题，最终取得了出色的性能。
3.谈谈你在电源电路设计中的经验，如何解决电源稳定性和效率的平衡问题？答：在之前的项目中，我设计了一款具有自适应控制的开关电源，通过动态调整工作频率和电压，实现了在负载变化时的高效能稳定性。
4.你对EDA工具的熟悉程度如何，可以分享一下你常用的EDA 工具和其优势？答：我熟练使用CadenceVirtuoso和SPICE工具进行模拟和验证。
这些工具能够提供准确的电路仿真和分析，有助于优化设计并加速开发周期。
5.在电路设计中，如何处理电磁兼容性（EMC）问题？答：我在设计中采用分层布局、差分信号传输、滤波器等方法，以降低电磁辐射和提高系统的抗干扰能力。
曾成功将一个产品的EMC问题从初期设计阶段解决，确保了顺利的认证通过。
6.请详细说明一下你对FPGA（现场可编程门阵列）的了解，以及在项目中的应用经验。
答：我熟悉Xilinx和AlteraFPGA的设计和编程，并在一个项目中成功应用FPGA实现了高速数据处理，提高了系统的性能和灵活性。
7.你对数字信号处理（DSP）的理解如何，可以分享一个在项目中应用DSP的例子吗？答：我在数字滤波、信号调理等方面有深入研究。
在一个通信系统项目中，我使用DSP技术成功实现了复杂信号的提取和处理，提高了系统的抗干扰能力。
8.如何保证电路设计的可靠性和稳定性？答：我注重使用高质量的元器件，进行严格的温度和电压测试，并通过可靠性分析方法（如MTBF分析）评估电路寿命。
在一个医疗设备项目中，我确保了电路设计的高可靠性，符合行业标准。
2024年EMC电磁兼容培训(含多场合)
EMC电磁兼容培训(含多场合)EMC电磁兼容培训：理论与实践相结合，助力电子产品质量提升一、引言随着科技的飞速发展，电子产品在人们日常生活中的应用越来越广泛。
然而，电子设备在工作过程中产生的电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）问题，不仅会影响设备的正常运行，还可能对其他设备产生干扰。
因此，电磁兼容（EMC）成为电子产品设计和制造中必须考虑的关键因素。
为了提高我国电子产品在国际市场的竞争力，加强EMC电磁兼容培训显得尤为重要。
二、EMC电磁兼容培训的重要性1.提高电子产品质量电磁兼容培训可以帮助电子工程师掌握EMC的基本知识和设计方法，从而在产品研发阶段就充分考虑电磁兼容问题，避免或减少产品在后期测试和整改过程中出现的问题，提高产品的质量和可靠性。
2.满足国内外法规要求各国政府对电子产品的EMC要求越来越严格，不合规的产品无法进入市场。
电磁兼容培训可以帮助企业了解相关法规和标准，确保产品在设计、生产和测试过程中符合要求，顺利进入国内外市场。
3.提升企业竞争力掌握EMC技术的企业可以在产品研发和生产过程中降低成本、缩短周期，提高市场竞争力。
电磁兼容培训有助于培养企业内部的技术人才，提升整体研发实力。
三、EMC电磁兼容培训内容1.理论知识培训（1）电磁兼容基本概念：介绍电磁兼容的定义、分类、产生原因等。
（2）电磁兼容相关法规和标准：解读我国及国际上的电磁兼容法规和标准，如欧盟CE、美国FCC等。
（3）电磁兼容测试方法：介绍传导干扰、辐射干扰、静电放电、电快速瞬变脉冲群等测试项目和方法。
（4）电磁兼容设计原理：讲解电磁兼容设计的基本原则和常用技术，如屏蔽、滤波、接地等。
2.实践操作培训（1）电磁兼容测试设备操作：学习使用电磁兼容测试设备，如信号发生器、频谱分析仪、天线等。
（2）电磁兼容测试案例分析：分析典型的电磁兼容问题，并提出解决方案。
（3）电磁兼容设计实例：结合实际产品，进行电磁兼容设计和整改。
电源PCB设计注意事项及经验
电源PCB设计注意事项及经验1.确定功率需求：首先需要明确电源的功率需求，包括输入和输出电压、电流的范围。
这可以帮助选择合适的元件和设计适当的线路布局。
2.分开地平面：在设计电源PCB时，最好采用分开的地平面。
将输入和输出部分的地平面分开，可以减少干扰，并提高信号完整性。
3.短路保护：为了避免短路引起的问题，应该在设计中加入短路保护电路。
短路保护电路可以监测电流并在达到预定阈值时切断电源。
4.降噪滤波：电源的稳定性非常关键，因此在设计中应该考虑降低噪声的滤波电路。
可以使用电容和电感器来滤除高频噪声。
5.散热设计：电源PCB在工作时会产生热量。
为了确保稳定性和可靠性，需要设计合适的散热系统，如散热片或散热器。
6.安全性考虑：在设计电源PCB时，安全是非常重要的。
应该采取必要的安全措施，如过压保护、过流保护和过温保护。
7.电源PCB尺寸：电源PCB的尺寸应该根据设备的需求来进行调整。
尽量保持尺寸小巧，以节省空间和成本。
8.接地设计：接地是电源PCB设计中的一个关键问题。
良好的接地设计可以减少电磁干扰和信号损失。
应尽量避免共地，可以采用保持短而直接的接地路径，并使用大地平面来降低噪声。
9.充分测试：在将电源PCB投入量产之前，必须进行充分的测试。
测试可以包括功率测试、效率测试、负载稳定性测试等，以确保电源的工作正常。
10.参考设计：如果缺乏经验，可以参考已有的电源PCB设计进行学习和借鉴。
也可以寻求专业人士的建议和指导，以确保设计的正确性和可靠性。
总之，电源PCB的设计需要考虑很多因素，包括功率需求、短路保护、降噪滤波、散热设计、安全性等。
通过合理的设计和充分的测试，可以获得一套稳定可靠的电源PCB。
AllegroSigrityPISolution电源完整性解决方案-Cadence
Allegro Sigrity PI Solution （电源完整性）解决方案Allegro Sigrity PI solution（电源完整性）提供了可扩展、高性价比的预布局及布局后系统PDN设计和分析环境，包含电路板、封装和系统级的初阶及进阶分析。
Allegro Sigrity PI Base与Cadence PCB和IC封装layout编辑器、Cadence Allegro Design Authoring紧密集成，实现了PCB和IC封装设计从前端至后端的约束驱动PDN设计。
Allegro Sigrity PI solution（电源完整性）可帮助设计工程师在整个设计过程中解决PDN问题，包括设计密度增加、数据吞吐率加快、产品设计时间缩减等设计挑战。
更可帮助设计团队消除设计后期耗时的设计迭代问题。
PDN中的电源和接地网络可通过混合求解器或3D全波求解器进行建模。
用户可根据自身的设计信息和专业知识选择合适的模型。
电源完整性约束集(PI Csets)可帮助决定去耦电容的放置，可以将电容与元器件相关联，约束将电容放置在离器件约束距离范围之内，以及定义电容应放置在设计元器件位置的同侧还是异侧。
核心优势• 高度集成的设计和分析环境，消除了手动设计过程中产生的出错、耗时等问题。
• 直观的在线设计分析工具，可统一从前端到后端的电气约束管理环境，从而简化布线后的签收验证过程。
• 直流压降分析(DC IR drop)以双窗口视图模式运行。
设计师们在Allegro编辑器进行编辑的同时也可查看直流压降分析结果。
• 设计规则检查(DRC)标记可以在Allegro编辑器中精准锁定直流压降分析结果超出约束限制的位置。
• 可轻松评估IC封装设计的质量，并可用于芯片间的瞬态电源分析。
主要功能设计界面与Allegro Sigrity PI solution（电源完整性）相结合，当分析AllegroPCB或者IC封装设计时，可用AllegroSigrity PI进行查看和修改设计。
中兴硬件面试题目(3篇)
第1篇一、基础知识1. 请简述数字信号与模拟信号的区别。
2. 请解释什么是模数转换（A/D转换）和数模转换（D/A转换）。
3. 什么是串行通信和并行通信？它们各自有哪些优缺点？4. 什么是USB接口？请简述其工作原理。
5. 请解释什么是PCIe接口？请列举其优点。
6. 什么是GPIO？请列举其应用场景。
7. 请解释什么是I2C、SPI和UART？它们各自有哪些特点？8. 什么是存储器？请简述RAM、ROM、ROM、EEPROM和Flash的不同。
9. 什么是微控制器（MCU）？请列举其应用领域。
10. 什么是处理器？请简述CPU、GPU和DSP的区别。
二、电路分析1. 请解释什么是三极管？请列举其三种工作状态。
2. 请解释什么是场效应晶体管（MOSFET）？请列举其优点。
3. 什么是晶体管放大电路？请简述其工作原理。
4. 请解释什么是滤波器？请列举几种常见的滤波器。
5. 什么是振荡器？请列举几种常见的振荡器。
6. 请解释什么是稳压器？请列举几种常见的稳压器。
7. 请解释什么是电源管理芯片（PMIC）？8. 请解释什么是线性电源和开关电源？9. 请解释什么是电磁干扰（EMI）？10. 请解释什么是电磁兼容性（EMC）？三、嵌入式系统1. 请解释什么是嵌入式系统？请列举其特点。
2. 请简述嵌入式系统的发展历程。
3. 请解释什么是实时操作系统（RTOS）？4. 请解释什么是中断？5. 请解释什么是看门狗定时器？6. 请列举几种常见的嵌入式开发工具。
7. 请解释什么是编译器、链接器和调试器？8. 请解释什么是嵌入式系统调试？9. 请列举几种常见的嵌入式系统开发平台。
10. 请解释什么是嵌入式系统测试？四、硬件设计1. 请解释什么是硬件设计？请列举其流程。
2. 请解释什么是硬件设计规范？3. 请解释什么是硬件设计文档？4. 请解释什么是PCB设计？5. 请解释什么是信号完整性（SI）？6. 请解释什么是电源完整性（PI）？7. 请解释什么是热设计？8. 请解释什么是电磁兼容性（EMC）？9. 请解释什么是可靠性设计？10. 请解释什么是硬件设计验证？五、通信原理1. 请解释什么是通信？请列举通信的基本原理。
EDA设计知识点总结
EDA设计知识点总结EDA（Electronic Design Automation）电子设计自动化，在现代电子产品设计中扮演着重要角色。
通过使用EDA工具，设计工程师可以更高效、更准确地完成电路设计和验证。
本文将对EDA设计中的一些重要知识点进行总结，帮助读者更好地了解和应用EDA技术。
一、电路设计流程电路设计流程是EDA设计的基础，一般包括以下主要步骤：1. 需求分析：明确设计需求，包括电路功能、性能、功耗等方面的要求。
2. 电路原理设计：通过分析电路功能，确定适合的电路拓扑结构。
3. 电路仿真验证：使用仿真工具验证电路设计的性能和功能是否满足需求。
4. 器件选型：根据电路需求选择合适的器件，包括芯片、电阻、电容、电感等。
5. PCB布局：根据电路原理图进行PCB布局设计，考虑信号完整性、电磁兼容等问题。
6. 电路板制造生产：将PCB布局文件发送给PCB厂商进行制造，得到成品电路板。
7. 组件焊接和调试：将电路器件焊接到电路板上，并进行功能验证和调试。
二、EDA工具介绍EDA工具是实现电子设计自动化的核心工具，主要包括以下几类：1. 电路仿真工具：如CircuitSim、SPICE等，用于对电路进行性能和功能的仿真验证。
2. PCB设计工具：如Altium Designer、Cadence Allegro等，用于进行PCB布局设计。
3. 硬件描述语言工具：如VHDL、Verilog等，用于进行数字电路设计和验证。
4. 物理设计工具：如Cadence Encounter、Synopsys IC Compiler等，用于进行芯片布图设计。
5. 逻辑合成工具：如Synopsys Design Compiler、Cadence Genus等，用于将高级语言代码转化为电路网表。
三、电路仿真与验证电路仿真是EDA设计中非常重要的环节，用于验证电路设计的正确性和性能。
常用的仿真工具有SPICE家族（如HSPICE、Spectre）、Xyce等。
电力接地通用规范
电力接地通用规范征求意见稿目次1 总则 (1)2 基本规定 (2)3 土壤数据 (3)4 接地阻抗和转移电位 (4)5 接触电位差和跨步电位差 (6)6 接地装置的热稳定性 (8)7 设备设施的接地 (9)8 等电位接地网 (12)9 直流接地极 (13)1 总则1.0.1为规范电力工程接地建设，保障人民生命财产安全、电力系统安全、生态环境安全，满足经济社会管理基本需要，依据有关法律、法规，制定本规范。
1.0.2新建、扩建、改建电力工程的接地设计、施工、验收应遵守本规范。
1.0.3当电力工程接地采用的技术措施与本规范的规定不一致或本规范无相关要求时，必须采取合规性判定。
2 基本规定2.0.1电力工程接地的设计、施工、验收，应保证人身、设备安全及电力系统可靠运行。
2.0.2电力工程接地应满足工作接地、保护接地、防雷接地和防静电接地要求，并应通过接地装置实现。
2.0.3电力工程接地应满足地电位升、转移电位、跨步电位差和接触电位差等限值要求。
2.0.4电力工程接地在全生命周期内应保持接地网的电气完整性以及热稳定性要求。
2.0.5接地装置的验收测试不应在雷、雨、雪天气下进行。
3 土壤数据3.0.1电力工程接地设计应计及工程地点的土壤电阻率、冻土深度以及埋设接地装置处土壤腐蚀性能。
3.0.2 土壤电阻率测量结果应能反映与接地装置尺寸相当深度范围内的土壤分层状况。
4 接地阻抗和转移电位4.0.1发电厂、变电站和换流站中不同用途和不同额定电压的电气装置或设备，除另有规定外应使用一个总的接地网，接地网的接地阻抗应符合其中最小值要求。
4.0.2对于可能将接地网的高电位引向厂、站外或将外部低电位引向厂、站内的设备，应采取防止转移电位差对人身和设备危害的隔离措施。
4.0.3 有效接地系统和低电阻接地系统（含消弧线圈并联低电阻）接地网的接地阻抗应满足工频地电位升限值的要求，按下式计算：R≤U G/I G式中：R ——考虑季节变化的最大接地阻抗（Ω）；I G——考虑设计水平年最大运行方式下，经接地网入地的最大接地故障不对称电流（A）；U G——工频地电位升限值（V）。
电路设计中各种“地”——各种GND设计
电路设计中各种“地”——各种GND设计电源地，信号地，还有大地，这三种地有什么区别？电源地主要是针对电源回路电流所走的路径而言的，一般来说电源地流过的电流较大，而信号地主要是针对两块芯片或者模块之间的通信信号的回流所流过的路径，一般来说信号地流过的电流很小，其实两者都是GND，之所以分开来说，是想让大家明白在布PCB板时要清楚地了解电源及信号回流各自所流过的路径，然后在布板时考虑如何避免电源及信号共用回流路径，如果共用的话，有可能会导致电源地上大的电流会在信号地上产生一个电压差（可以解释为：导线是有阻抗的，只是很小的阻值，但如果所流过的电流较大时，也会在此导线上产生电位差，这也叫共阻抗干扰），使信号地的真实电位高于0V，如果信号地的电位较大时，有可能会使信号本来是高电平的，但却误判为低电平。
当然电源地本来就很不干净，这样做也避免由于干扰使信号误判。
所以将两者地在布线时稍微注意一下，就可以。
一般来说即使在一起也不会产生大的问题，因为数字电路的门限较高。
各种“地”——各种“GND”GND，指的是电线接地端的简写。
代表地线或0线。
电路图上和电路板上的GND(Ground)代表地线或0线.GND就是公共端的意思，也可以说是地，但这个地并不是真正意义上的地。
是出于应用而假设的一个地，对于电源来说，它就是一个电源的负极。
它与大地是不同的。
有时候需要将它与大地连接，有时候也不需要，视具体情况而定。
设备的信号接地，可能是以设备中的一点或一块金属来作为信号的接地参考点，它为设备中的所有信号提供了一个公共参考电位。
有单点接地，多点接地，浮地和混合接地。
单点接地是指整个电路系统中只有一个物理点被定义为接地参考点，其他各个需要接地的点都直接接到这一点上。
在低频电路中，布线和元件之间不会产生太大影响。
通常频率小于1 MHz的电路，采用一点接地。
多点接地是指电子设备中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上（即设备的金属底板）。
《工业电视系统工程设计规范》gb50115 解读
根据现场环境和施工条件，进行配管设计。配管应选用耐腐蚀、耐压、耐高 温的管材，并确保管路畅通，方便维修和更换。
05
系统调试与验收
系统调试的方法和步骤
设备检查
信号测试
对所有设备进行详细的检查，包括电源、接 口、线缆等，确保设备处于良好状态。
测试前端信号接收和传输是否正常，并对信 号进行必要的调整和优化。
设备关机
根据设备操作指南，按照步骤进行设备的关机操 作。
维护保养
定期对设备进行清理、检查和保养，保证设备的 正常运行。
常见故障及排除方法
摄像头无法获取图像
检查摄像头是否正确连接，是否被人为移动，重新调整摄像头位置。
显示器无法显示图像
检查显示器与主机的连接是否正常，检查主机的输出设置是否正确。
声音无法正常传输
检查音频设备的连接是否正常，检查音频设备的设置是否正确。
安全注意事项
操作前必须断电
在操作设备前，必须将设备的 电源断开，以确保操作安全。
不接触高温设备
避免接触高温设备，以防烫伤 。
注意防潮
在潮湿的环境下，设备容易发 生故障，应注意保持通风干燥
。
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系统测试
对整个系统进行测试，包括信号质 量、传输速度、稳定性等，确保系 统性能达到预期要求。
用户验收
邀请用户对系统进行实际使用测试 ，以确认系统是否的应用操作和维护保养
设备开机
根据设备操作指南，按照步骤进行设备的开机操 作。
系统设置
根据实际需要，对系统进行相应的设置，如调整 摄像头位置、调整分辨率等。
传输速率
传输图像和数据信息的速率，传输 速率越高图像越流畅。
PCB硬件设计规范(详细版)
PCB硬件设计规范（详细版）PCB硬件设计规范是指为了确保电路板设计的质量和可靠性，制定的一系列硬件设计要求和标准。
下面是一个详细版的PCB硬件设计规范，包括设计原则、布局规范、电路连接规范、信号完整性和电磁兼容性等方面的内容。
一、设计原则1.硬件设计应符合产品需求和功能要求，能够满足性能指标，且易于制造和维护。
2.设计应考虑未来的功能扩展和升级，尽可能提供可定制和可扩展的接口。
3.硬件设计应尽量减少功耗，提高能效，节约资源。
4.设计应考虑电路的稳定性和可靠性，避免电路震荡、噪声和故障。
5.设计应符合相关的法规要求和环保要求，避免对环境和人体的危害。
二、布局规范1.尽量避免模拟和数字信号交叉对电路性能的影响，可采用分区布局或地线隔离的方法。
2.各个功能模块之间的物理距离应尽量缩短，减少信号传输的损失和电磁干扰。
3.硬件布局中，应尽量避免大功率和高频器件与敏感器件之间的接近，以及输入和输出接口的交叉排布。
4.硬件布局应合理利用板内空间，减少电路板的层数和尺寸，降低制造成本。
三、电路连接规范1.电路板设计应尽量减少导线的长度和延迟，减少信号传输的时延和损失。
2.设计应采用适当的导线宽度和间距，以满足电流容量和电脑要求。
3.设计中应采用相对稳定可靠的连接方式，如焊接、连接器、插座等。
4.PCB布线应避免“死角”和“凹槽”等不易焊接和检测的地方，同时注意避免高温区域。
四、信号完整性1.电源和地线是电路板设计中非常重要的信号，应保证可靠接地和供电。
2.高频信号输入和输出端口应采用专用的阻抗匹配电路，减少电磁干扰和反射。
3.时钟线和同步信号线应采用差分传输线，尽量减少信号的抖动和失真。
4.对于敏感信号和模拟信号，应采取屏蔽和滤波措施，提高信号的质量和抗干扰能力。
五、电磁兼容性1.设计应尽量减少电磁辐射和敏感器件对电磁干扰的影响，采用屏蔽、隔离和抑制措施。
2.PCB布局中应合理划分地面层和电源层，减少地线共享和电流回路交叉的可能性。
什么叫电源完整性
什么叫电源完整性
电源完整性（Power Integrity，简称PI）：当大量芯片内的电路输出级同时动作时，会产生较大的瞬态电流，这时由于供电线路上的电阻电感的影响，电源线上和地线上电压就会波动和变化，良好的电源分配网络设计是电源完整性的保证。
电源完整性设计：
1、使用电源平面代替电源线，降低供电线路上的电感和电阻；
2、电源平面和地平面相邻，电源和地紧密耦合；
3、放置旁路电容，1μF~10μF 电容放置在电路板的电源输入上，而0.01μF ~0.1μF 电容则放置在电路板的每个有源器件的电源引脚和接地引脚上；
4、保证大电流器件电源的回流路径畅通无阻。
电路设计中各种“地”——各种 GND 设计
电路设计中各种“地”——各种GND 设计电源地，信号地，还有大地，这三种地有什么区别？电源地主要是针对电源回路电流所走的路径而言的，一般来说电源地流过的电流较大，而信号地主要是针对两块芯片或者模块之间的通信信号的回流所流过的路径，一般来说信号地流过的电流很小，其实两者都是GND，之所以分开来说，是想让大家明白在布PCB 板时要清楚地了解电源及信号回流各自所流过的路径，然后在布板时考虑如何避免电源及信号共用回流路径，如果共用的话，有可能会导致电源地上大的电流会在信号地上产生一个电压差（可以解释为：导线是有阻抗的，只是很小的阻值，但如果所流过的电流较大时，也会在此导线上产生电位差，这也叫共阻抗干扰），使信号地的真实电位高于0V，如果信号地的电位较大时，有可能会使信号本来是高电平的，但却误判为低电平。
当然电源地本来就很不干净，这样做也避免由于干扰使信号误判。
所以将两者地在布线时稍微注意一下，就可以。
一般来说即使在一起也不会产生大的问题，因为数字电路的门限较高。
各种“地”——各种“GND”GND，指的是电线接地端的简写。
代表地线或0 线。
电路图上和电路板上的GND(Ground)代表地线或0 线.GND 就是公共端的意思，也可以说是地，但这个地并不是真正意义上的地。
是出于应用而假设的一个地，对于电源来说，它就是一个电源的负极。
它与大地是不同的。
有时候需要将它与大地连接，有时候也不需要，视具体情况而定。
设备的信号接地，可能是以设备中的一点或一块金属来作为信号的接地参考点，它为设备中的所有信号提供了一个公共参考电位。
有单点接地，多点接地，浮地和混合接地。
单点接地是指整个电路系统中只有一个物理点被定义为接地参考点，其他各个需要接地的点都直接接到这一点上。
在低频电路中，布线和元件之间不会产生太大影响。
通常频率小于1MHz 的电路，采用一点接地。
多点接地是指电子设备中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上（即设备的金属底板）。
PCB走线注意事项
PCB走线注意事项1.信号完整性：PCB走线时需要考虑信号的完整性，即保证信号的稳定性和准确性。
首先，需要避免信号线的串扰问题，尽量将高频线和低频线分开走线。
其次，要尽量缩短信号线的长度，减少信号的传输延迟，并使用差分对线路进行设计，以减小干扰对信号质量的影响。
2.电源和地线走线：电源和地线是电子设备中最重要的线路之一，它们的走线需要特别注意。
首先，电源线和地线需要尽量靠近，减少电感；其次，电源线和地线应尽量与信号线分开走线，以防止干扰。
3.最短路径：在进行PCB走线时，应尽量缩短信号线的长度，并使用直线连接，以减小信号的传输延迟和损耗。
此外，还需要避免信号线与其他线路的交叉和重叠，以减少串扰问题。
4.规则和标准：在进行PCB走线设计时，需要遵循电子行业的一些规则和标准，如保证最小线宽和间距、保持适当的层间和层间间距等。
这些规则和标准能够确保PCB走线的质量和可靠性。
5.热管理：在高功率电子设备中，热管理是一个重要的问题。
在进行PCB走线时，需要合理安排散热器和散热孔的位置，以提高散热效果。
此外，还需要避免信号线和热源之间的交叉，以减少热对信号的影响。
6.接地：良好的接地设计对于电子设备的性能和稳定性非常重要。
在进行PCB走线时，需要注意将地线直接连接到接地点，以确保良好的接地效果。
此外，还需要避免接地线与其他线路的交叉和重叠，以避免地线回流和干扰。
7.信号分类：在进行PCB走线时，需要根据信号的特性进行分类，如高速信号、低速信号、时钟信号等。
不同类型的信号需要采用不同的走线方式和布局，以确保信号的完整性和稳定性。
8.PCB布局：PCB走线的质量和可靠性也与PCB布局密切相关。
在进行PCB布局时，需要合理安排各个器件的位置和方向，以减小信号线的长度和复杂度。
此外，还需要避免信号线和其他高频线路、高功率线路之间的交叉和重叠，以减小干扰。
最后，PCB走线是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
为了确保走线的质量和可靠性，可以借助电子设计自动化（EDA）工具来辅助进行PCB走线设计。
电气接地规范
电气接地规范概述在工程设计中，接地系统是保证电气设备安全运行的重要组成部分。
接地系统的设计要遵循国家和地方法规，如《建筑电气设计规范》、《电气安全技术规范》等。
本文档将介绍电气接地系统的规范要求和设计原则，旨在为工程师提供参考和借鉴。
电气接地系统的分类按照功能和用途，电气接地系统分为以下类型：1.保护接地系统：用于保护电气设备和人员不被电击，通常应用于电源和配电系统；2.信号接地系统：用于保证信号传输的可靠性和减小干扰，通常应用于信号线路；3.静电接地系统：用于防止静电累积和产生火花，通常应用于易燃易爆的行业或设备。
电气接地系统的设计原则1.设备接地的原则是“设备接地、人接零、直接接地、可靠接地”；2.接地方式应根据不同电气设备、工作环境和设备的电气要求进行选择；3.电气设备内部应具有完整的接地回路，接地导线截面应符合规定；4.接地系统应具有完整的接地回路，包括接地母线、接地棒、接地网等组成；5.在并居、雷区等特殊地区应采用相应的防雷措施，如建立避雷接地系统。
电气接地系统的规范要求1.接地导线的材质应选用铜材或优质镀锡铜线；2.设备接地点的接头应采用可靠的螺栓连接，并涂上防锈漆或频繁检查防止松脱；3.保护接地系统应设备两层接地回路，主接地网应采用5×30㎜的铜扁线或更厚的圆线；4.信号接地系统应与主接地网相分离，且不能共同接地；5.接地极柱应够高，接地电阻应小于规定值（如低于4欧）；6.避雷接地母线应具有一定的长度和厚度，并采用优质的铜材料。
电气接地系统的使用与维护1.常规巡视：避免破坏、车辆碰撞、接地网变形等现象；2.电气设备的接地体系应在启动设备前进行检测，确保其安全性；3.接地装置制造的标志和安装情况应记录到设备接地台帐上；4.每年应该对电气接地系统进行一次检查和测试，以保证其正确性和完整性。
总结电气接地系统是保证电气设备安全运行的重要组成部分。
在设计和使用过程中，我们应该遵循规范要求和设计原则，完善接地系统的设计和使用，保证电气设备的安全运行。
布线时应注意的问题
在进行布线时，有一些问题是需要注意的，以确保电路的可靠性和性能。
以下是一些布线时应注意的问题：1.信号完整性：合理的布线应考虑信号完整性，尤其是高速信号和时钟信号。
避免信号干扰、串扰和反射等问题，使用适当的终端电阻、屏蔽、分层和阻抗匹配等技术可以提高信号完整性。
2.电源和接地：良好的电源和接地规划对于确保电路的稳定运行和抑制噪声非常重要。
使用适当的电源滤波和绝地设计，最小化电源回线的长度和阻抗，以减少电源噪声和地回忆的电压降。
3.信号和电源线的隔离：为了避免信号线通过电源线和地线引入干扰，应尽可能将它们分开布线。
保持一定的间距或使用屏蔽可能有助于减少互相之间的干扰。
4.信号路径长度和匹配：对于高速信号，信号路径长度差异可以导致信号到达时间不一致。
需要注意信号路径长度匹配，使用等长线或使用信号延迟控制技术以减小路径长度差异。
5.热管理：一些电路可能会产生较高的功耗，需要注意散热和温度管理。
合理布局散热元件，确保空气流动和散热器接触良好，以避免过热引起的性能问题或损坏。
6.综合布局：整体布线应该合理规划，考虑到信号路径、电源和地线、散热和机械限制等诸多因素。
使用草图、布线规则和三维设计工具等辅助工具，可以帮助进行综合布局规划。
7.环境条件：考虑到布线环境的特殊条件，如湿度、尘埃、振动或电磁干扰等。
根据环境情况选择适当的保护措施和材料，以确保布线的可靠性和长寿命。
这些是布线时需要注意的一些常见问题，实际布线过程中还可能存在其他特定的问题。
因此，根据具体应用和要求，更详细的布线规则和设计原则可能会有所不同。
重要的是遵循信号完整性、电源和接地、隔离、长度匹配、热管理和综合布局等基本原则，以获得稳定和可靠的电路布线。
电气规则检查-ERC
电气规则检查-ERCERC（Electrical Rule Check）是用于电气设计的一项重要检查工作，它通过对电气连接、电源分配、接地、信号完整性等方面进行检查，以确保电路板设计符合电气规则，提高电路板的可靠性和性能。
以下是关于ERC的详细介绍。
ERC的作用主要有三个方面：1.检查电气连接：ERC能够检查电气连接的正确性和可靠性，包括电子元件之间的连接、引脚的连接、电气路径的连通性等等。
如果存在连接错误，ERC会及时发现并给出相应的警告信息，以便设计人员进行修正，避免潜在的电路故障。
2.检查电源分配：ERC能够检查电源的分配方式和稳定性，包括电源的输入输出连接、电源地的连接、电源线的阻抗控制等。
它可以确保电源充分供应每一个子电路，并确保各个电源之间没有冲突和干扰。
同时，ERC也可以检查电源线的阻抗是否满足设计要求，以确保信号传输的稳定性和可靠性。
3.检查信号完整性：ERC能够检查信号的传输和接收，包括信号线的正确连接、信号线的噪声和干扰控制、信号线的长度和延迟控制等。
它可以检查信号线的长度是否满足最大传输速度要求，以确保信号传输的完整性和可靠性。
此外，ERC还可以检查信号线是否和其他信号线存在干扰和噪声，以及是否存在信号的误导和引起错误的可能性。
为了提高ERC的效果和可靠性，设计人员可以采取以下几个方法：1. 使用专业的电路板设计软件：目前市场上有许多功能强大的电路板设计软件，如Altium Designer、Cadence Allegro等，它们都具有完善的ERC功能，能够满足不同电路板设计的需求。
2.设置合理的制造规范：在进行ERC之前，设计人员应制定详细的制造规范，包括电气连接方式、电源分配规则、信号线长度等，以便在检查过程中能够更准确地发现问题并加以修正。
3.编写清晰的电路板设计规则：ERC需要根据设计规则进行检查，因此设计人员应编写清晰明确的设计规则，包括连接规则、分配规则、完整性规则等，以确保ERC的准确性和可靠性。
电路走线原则设计
电路走线原则设计
电路走线是电子电路设计中的一个重要环节，良好的走线设计可以提高电路的稳定性、可靠性和性能，减少电路干扰和噪声。
下面介绍一些电路走线的原则设计。
1. 保持信号完整性
在走线时应尽量保持信号传输的完整性，避免信号被干扰或衰减。
在布线时应尽量避免绕弯或折返，以减小信号传输的延迟和失真。
对于高速信号线，应采用差分传输方式，以减小传输中的干扰和噪声。
2. 分离信号线和功率线
信号线和功率线应尽量分离布线，以减少功率线对信号线的干扰。
功率线应尽量接近电源，信号线应尽量远离电源。
3. 接地
正确的接地是电路走线设计中非常重要的一部分。
所有的信号地和电源地都应该连接到同一个点，以减小信号地和电源地之间的电位差。
对于高频信号，应选择低阻抗接地方式，以减小接地电流的噪声和干扰。
4. 避免干扰
电路走线设计时应避免不同信号线之间的干扰。
可以采用屏蔽线或者空间距离隔离等方法，使信号线之间的干扰最小化。
对于高频信号，应尽可能将信号线走在内层，以减小信号线与其他线的干扰。
5. 避免共模干扰
共模干扰是电路干扰中最常见的一种。
在走线时应尽量避免共模
干扰。
可以采用差分信号传输和屏蔽线等方式，以减小共模干扰的影响。
以上是电路走线原则设计的一些基本原则，正确地应用这些原则可以提高电路的性能和稳定性，减少电路干扰和噪声，从而更好地满足电子电路的设计要求。
allegro物理规则与电气规则
allegro物理规则与电气规则Allegro物理规则与电气规则引言：在现代电子设计中，为了确保电路板的稳定性和可靠性，设计工程师需要遵循一系列的物理规则和电气规则。
其中，Allegro是一款广泛使用的电子设计自动化软件，它提供了一套完整的物理和电气规则，以帮助设计工程师进行电路板布局和布线。
本文将分别介绍Allegro物理规则和电气规则的相关概念和应用。
一、Allegro物理规则1. 物理规则的概述Allegro物理规则是指用于确保电路板物理布局和布线的一系列规则。
这些规则包括了元件间距离、走线宽度、走线间距、引脚分离等方面的要求。
通过遵循物理规则，设计工程师可以保证电路板的物理布局符合工程要求，提高电路板的性能和可靠性。
2. 元件间距离规则元件间距离规则是物理规则中的重要部分。
它要求元件之间需要满足一定的间距要求，以避免元件之间的干扰和短路。
在Allegro中，设计工程师可以设置元件间距离的最小值和最大值，软件会自动检测并提示设计工程师进行修正。
3. 走线宽度和走线间距规则走线宽度和走线间距规则是确保电路板布线可靠性的重要规则。
走线宽度规则要求走线的宽度不能小于一定的数值，以确保电流的传输能力和信号的稳定性。
走线间距规则要求走线之间需要保持一定的间距，以避免相邻走线之间的干扰和短路。
4. 引脚分离规则引脚分离规则是指元件引脚之间需要保持一定的间距，以避免引脚之间的干扰和短路。
在Allegro中，设计工程师可以设置引脚分离的最小值和最大值，软件会自动检测并提示设计工程师进行修正。
二、Allegro电气规则1. 电气规则的概述Allegro电气规则是指用于确保电路板电气性能和信号完整性的一系列规则。
这些规则包括了信号完整性、电源和接地、时钟分配等方面的要求。
通过遵循电气规则，设计工程师可以保证电路板的电气性能和信号完整性，提高电路板的可靠性和性能。
2. 信号完整性规则信号完整性规则要求设计工程师在布局和布线过程中考虑信号的传输完整性。
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6
使用电源平面和地平面，并让电源平面和地平面尽量相
电源层与地线层的谐振控制
电源平面与地平面间谐振的抑制
采用LC等效电路，不考虑PCB上的损耗，而这些损耗 往往在高频影响尤为明显，例如趋肤效应引起的传输 线损耗、PCB介质损耗。同时LC集总参数模型的建立 是基于单频点的，它也只能适用于单频点，无法提供 宽频段的信息。所以这种“路”的等效模型只能用于 部分100MHz以下的PCB设计分析。
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PCB的回流设计
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任何信号的传输都存在一个闭环的回路，当电流
从驱动端流入接收端的时候，必然会有一个回流 电流通过与之相邻的导体从接收端回流至驱动端， 构成一个闭合的环路。 环路的大小和EMI的产生有着很大的关系
每一个环路都可以等效为一个天线，环路数量或者面 积越大，引起的EMI也越强。
电容的作用
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去耦电容放置规则
电容之间不要共用过孔，可以考虑打多个过 孔接电源/地，电容的过孔要尽量靠近焊盘 去耦电容的引线不能太长，尤其是高频旁路 电容不能带引线。
电容的作用
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Interplane Embeded Capacitance
由于电容固有的ESL以及来自于布线的ESL的原因， 对于高于1G的频率，电容已经不起作用了，这时候 Interplane Embeded Capacitance对于滤波起主导 作用了。 电源层和地层距离越近，对高频噪声的滤波就越好
电源分配系统设计
例：数模电源设计
许多模拟电路工作在低频下，可单点接地。在高速数 字电路中，优先使用多点接地。 数字地和模拟地要分开
底部一点接地提供RF返回路径避免共地干扰 在PCB的各层中布线也要数字和模拟分开布线。最后汇聚在 电源接地端相连.
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如果系统有一个A/D转换器，将地分割开，在A/D转 换器下面把模拟地和数字地部分用最短的线通过一点 连接在一起。采取该方法时，必须保证两个地之间的 连接桥宽度与IC等宽，并且任何信号线都不能跨越分 割间隙布线。
电源分配系统设计
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电源线的合理布局
设计高速PCB板的关键之一就是要尽可能的减 小由于线路阻抗引起的压降和高频电磁场转换 而引入的各种噪声。通常用两种方法来解决上 述问题。
电源总线技术(POWER BUS) 采用一个单独的电源层进行供电
电源层在很大程度上缓解了压降和噪声的问题
电源线的合理布局
电源分配系统设计
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电源分配系统，其作用是给系统内的所有器பைடு நூலகம்足
够的电源，这些器件不但需要足够的功率消耗， 同时对电源的平稳性也有一定的要求 电源之所以波动，就是因为实际的电源平面总是 存在阻抗，这样在瞬间电流通过时，就会产生一 定的电压降和电压摆动，故需要对电源的阻抗进 行控制：
采用电阻率低的材料，如铜 采用较厚、较粗的电源线，并尽可能减少长度 尽量降低接触电阻 尽量减小电源内阻 电源尽量靠近地 合理使用去耦电容
交流信号会自动选取阻抗最小的路径返回驱动端
但实际情况中，特别是在高密度布线的PCB板上，过 孔，缝隙等都可能降低参考平面理想的特性，而表现 为更复杂的回流形式 信号回流的途径是多方面的：参考平面，相邻的走线， 介质，甚至空气都可能成为它选择的通道。 与信号线耦合最强的将为信号提供最主要的回流途径。
电解电容或大的钽电容，主要用于电源，几个芯片一个 Bulk Capacitor针对的是低频的噪声。主要是针对Ceramic Capacitor无法有效滤除的低频部分。 Bulk Capacitor还有一个“功率蓄水池”的作用，放置在高 速芯片管脚附近
种电容都只有有限的有效频率范围，所以需要使 用不同类型的电容来达到系统的噪声滤波作用。
Signal Integrity 、EMC & High Speed PCB Design
Part4 电源完整性与接地设 计
1
PCB的电源完整性设计
2
电源完整性问题
概述 电源系统波动原因
同步开关噪声
芯片内开关噪声及抑制方法 芯片外开关噪声（地弹）及抑制办法
电源分配设计 PCB的回流设计
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两种电源总线技术的对比
节点元件 1 5 9 电压(V) 3.13 3.05 3.01 节点元件 1 5 9 电压(V) 3.3 3.28 3.3
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电源分配系统设计
电源布局布线的处理应尽量遵循下面一些规则：
有条件的情况下，尽量采用单独的电源层和地层进行 供电。采用电源网络总线时，网孔越多越好，形成许 多嵌套的网孔，同时总线要尽量的宽，以达到均衡电 流，降低噪声的目的； 电源的走线不能中间细两头粗，以免在上面产生过大 的压降。走线不能突然拐弯，拐弯要采用大于90°的 钝角，最好采用圆弧形走线，电源的过孔要比普通的 大一些。有条件的话，在过孔处加滤波电容；
=3.01V
电源线的合理布局
对电源总线技术进行改进，如图所示，称为电源总线网
络法，即让电源总线相互交叉，而把对噪声和压降敏感 的元件放在电源线网络的交叉点上，使得每一个元件同 时属于几个不同的回路
如图中元件6，7就分别属于四个不同的小回路。由于电流可以 从网络中的任何一条总线上进来或出去，而且每一个网孔构成 了一个回路，这就不仅可以使网络中每条总线上的电流趋于均 衡，不会出现悬挂式总线上的各段总线电流大小不一致的问题， 因此就可以减小由于线路阻抗引起的压降问题。 元件的电流由各网孔分担，每个网孔的电流为400mA。对于元 件5，元件9和元件1的电压都比它高，因而电流从元件1和9流向 5，从5流出到6。在最坏情况下即元件9和1的电流全部从一端流 出进入元件5，则元件5上的电压为3.3-0.4×0.05=3.28V(仍假 定各段导线电阻为0.05Ω)，要比悬挂式总线高了许多
4:1:1 FPGA设计时可参考 做好芯片的封装设计，特别是处理好芯片内的电源、地， 电源和地的引脚引线要尽量短 电源和地应平均分布，并尽量靠近 芯片内最好有耦合电容，单板上也要有合理的滤波方案。 互靠近 尽量选择弱输出驱动能力的驱动器 连接器的收发信号分开 DCA（Direct Chip Attach,芯片直接贴装）技术
电容的作用
去耦电容设置规则
放置在每个集成电路的电源和地之间
为集成电路的储能电容 旁路掉该器件得高频噪声
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电源输入端跨接10---100uf的电解电容，大的更好 每10片左右的集成电路要加一片充放电电容，或称为 储放电容，大小为10uf左右 引线式电容适用于低频电路，表贴式电容由于寄生电 感小更适用于高频电路 每个集成电路芯片都应布置一个0.01uf的陶瓷电容， 如空间不够，可以每4—8个芯片布置一个1—10uf的 胆电容 对于抗噪声能力弱、关断时电源变化大的器件，如 ram、rom存储器件，应在电源和地线之间接入高频 去耦电容
地和回流线的异同关系
地：信号基准参考，要求地电位波动小
实际印制板中，地电流包括了数字与模拟信号电流以及 数字与模拟电源电流，致使地线上的干扰十分严重。
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乱用地是造成印制板上电磁兼容问题严重的一个根本因 素，必须在印制板设计中，将其作为“返回路径”考虑。
减小电源信号回路的面积
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采用电源总线技术，各个元器件悬挂在电源总线
上，所以又称之为悬挂式总线
电源总线的宽度通常比普通的信号线要宽，采用总线 技术后，虽然可以减小压降和和噪声的问题，但它们 仍然存在的。
假设电源电压为3.3V，OA，AB，BC，CD，BE，AF各段导线 的电阻为0.05Ω，PCB板上的每个元器件的扇出或吸入电流为 200mA 则IOA=2.6A，IAB=1.6A，IBC=ICD0.8A 最后元件9上的电压为： 3.3-2.6×0.05-1.6×0.05-0.8×0.05
电源分配系统设计
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电路噪声的滤波
电容的种类很多，对应于不同频率和应用场 合，低ESL的电容通常是由非铁磁材料制造的， 他的容量通常也比较小。更大的电容对于高 频的滤波并没有更好的效果。
电容的作用
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电容的作用
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作为系统有低频噪声，也有高频噪声，但任何一
Bulk Capacitance（大电容）
电源波动的原因及分类
器件高速开关状态下，瞬态的交变电流过大：同步开关噪声 （SSN）或Δi噪声，地弹也可归为此类 电路回路上存在的电感：非理想电源阻抗影响（包括电源内 阻） 谐振及边缘效应
PI问题：电源、地问题
4
同步开关噪声SSN的起因
5
减小SSN的措施
芯片设计时要考虑信号/电源/地的数量比，参考值为
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对于那些特别容易产生噪声的部分用地线包围起来， 以免产生的噪声耦合入电压。
电源分配系统设计
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阻抗对于电源分配系统的影响
理想的电源的阻抗是0，这样可以保证电源端 的电压和负载端的电压一致 但实际的电源，它具有一定的阻抗，分别以 电阻、电感、电容的形式表示，因此噪声将 叠加在电源上。 设计的目标就是尽可能减小电源分配网络的 阻抗，同时尽量滤除噪声。 减小电源分配网络的阻抗的方法：尽量使用 电源平面，设计好叠层等
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理想信号回流示意图
实际情况中的信号回流
信号回流对EMI的影响
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参考下图可以看到：信号和回流外部区域，
由于磁场的极性相反，可以相互抵消，而 中间部分是加强的，这也是对外辐射的主 要来源。
很明显，只要缩短信号和回流之间的距离， 就可以更好的抵消外围的电磁场，同时也能 降低中间加强部分的面积，大大抑制EMI。
回流类型 分割电源平面与EMI仿真
电源完整性问题
3
电源完整性（PI）是指系统运行过程中电源的波
动情况，或者说电源波形的质量。
背景
开关器件数目不断增加，芯片工作电压不断减小，电源的波 动会给系统带来致命的影响。 信号速度加快，电源线因耦合电感而承受不小的压降。 PI质量也直接影响最终PCB的信号完整性和EMC。