高速PCB设计指南之五

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高速pcb设计

高速pcb设计

振铃产生原因: 信号如果在传输线上来回反射,就会产生振铃。
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高速PCB设计-信号完整性分析
串扰 串扰表现: 串扰表现为在一根信号线上有信号通过时,在PCB板上与之 相邻的信号线上就会感应出相关的信号。 易产生串扰的信号: 异步信号 时钟信号 串扰解决方法: 信号线距离地线越近,线间距越大,产生的串扰信号就越 小。因此解决串扰的方法是移开发生串扰的信号或屏蔽被严重干扰 的信号(包地)。
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高速PCB设计-基本概念
地电平面反弹噪声(简称为地弹,Ground bounce) 地弹是指由较大的电流涌动引起的、在地平面上产生的电压波动和变化。 地弹产生原因: 当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,这就是地电平面反弹噪声。 地弹的后果: 地电平面反弹噪声会影响其它元器件的动作。 影响地弹的因素: 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。
过冲与下冲 过冲与下冲 虽然大多数元件接收端都有输入保护二极管保护, 但有时这些过冲电平会远远超过元件电源电压范围,损坏 元器件。 过冲与下冲产生的原因: 过长的走线; 信号变化太快;
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高速PCB设计-信号完整性分析
振铃(Ringing) 振铃(Ringing) 信号的振荡发生在逻辑电平门限附近,多次跨越逻辑电平门 限从而导致逻辑功能紊乱。
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高速PCB设计-基本概念
传输速率 由电磁波理论中的Maxwell’s理论可知,正弦波信号在介质中传播速度 (Vp)与光速成正比,与其介质常数(εr)平方根成反比。 电磁波在空气中的传输速度

高速PCB设计指南

高速PCB设计指南

高速PCB设计指南高速PCB设计是电子设计领域中的一个重要分支。

高速PCB设计涉及到比较高的频率信号的传输,如高速数据总线、时钟、控制信号等。

随着电子技术的快速发展,高速PCB设计已经成为一个必要的技能。

本文将为您提供高速PCB设计的基本指南。

一、PCB板布局在进行高速PCB设计时,PCB板布局是非常关键的。

以下是几个需要注意的方面:1. RF电路和敏感板路应该远离高功率板路。

2. 高速数字信号应当互相分离开来,避免信号干扰。

3. 模拟信号路径应该和数字信号路径分离开来。

4. 时钟和数据线需要独立布局,减少相互干扰的影响。

5. 保持合理的板厚度并且保持一致。

6. 尽量减少信号层的数量,这能减少移动信号的时间延迟。

7. 适当加入障碍物物避免辐射的干扰,同时进行地垫。

二、信号完整性高速PCB设计需要考虑信号完整性的问题,保证信号的质量和稳定性。

1. 确定信号的路径。

2. 在尽可能短时间内连接信号。

3. 接口处必须要匹配阻抗。

4. 优化功率地方的供电电路。

5. 在设计时需要考虑信号畸变。

三、布线PCB布线是高速PCB设计中的一个重要环节。

以下是您需要关注的点:1. 在电源附近使用CAP滤波器,同时优化供电地焊盘。

2. 在时钟和数据线路线长领域内布置并优化相应的差分路线。

3. 适当的铺铜层能有效减少层间传输的互联参数。

并在特殊情况下,使用壳体充当屏蔽。

4. 在IO端口上使用自适应阻抗技术。

5. 使用捆绑电线和费正负电平特性电缆。

四、仿真分析在高速PCB设计时,仿真分析是一种非常有效的工具,可以帮助您预测PCB设计的结果并优化开发流程。

1. 使用仿真工具来分析布局的合理性。

2. 使用仿真工具跑完整电路板的分析。

3. 使用时间领域和频域仿真工具,以检测信号时间延迟和频率响应的问题。

4. 使用SPICE仿真工具进行供电电路仿真。

五、技术细节通过这里的技术细节,可以帮助您更好地进行高速PCB设计:1. 在PCB设计时,要留有足够的边距和缓冲区域。

高速PCB设计知识!!!

高速PCB设计知识!!!

高速PCB设计知识专家关于高速线路的布线问题解答11。

如何处理实际布线中的一些理论冲突的问题问:在实际布线中,很多理论是相互冲突的;例如:1。

处理多个模/数地的接法:理论上是应该相互隔离的,但在实际的小型化、高密度布线中,由于空间的局限或者绝对的隔离会导致小信号模拟地走线过长,很难实现理论的接法。

我的做法是:将模/数功能模块的地分割成一个完整的孤岛,该功能模块的模/数地都连接在这一个孤岛上。

再通过沟道让孤岛和“大”地连接。

不知这种做法是否正确?2。

理论上晶振与CPU的连线应该尽量短,由于结构布局的原因,晶振与CPU的连线比较长、比较细,因此受到了干扰,工作不稳定,这时如何从布线解决这个问题?诸如此类的问题还有很多,尤其是高速PCB布线中考虑EMC、EMI问题,有很多冲突,很是头痛,请问如何解决这些冲突?答:1. 基本上, 将模/数地分割隔离是对的。

要注意的是信号走线尽量不要跨过有分割的地方(moat), 还有不要让电源和信号的回流电流路径(returning current path)变太大。

2. 晶振是模拟的正反馈振荡电路, 要有稳定的振荡信号, 必须满足loop gain与phase的规范, 而这模拟信号的振荡规范很容易受到干扰, 即使加ground guard traces可能也无法完全隔离干扰。

而且离的太远, 地平面上的噪声也会影响正反馈振荡电路。

所以, 一定要将晶振和芯片的距离进可能靠近。

3. 确实高速布线与EMI的要求有很多冲突。

但基本原则是因EMI 所加的电阻电容或ferrite bead, 不能造成信号的一些电气特性不符合规范。

所以, 最好先用安排走线和PCB叠层的技巧来解决或减少EMI 的问题, 如高速信号走内层。

最后才用电阻电容或ferrite bead的方式, 以降低对信号的伤害。

2。

在高速设计中,如何解决信号的完整性问题?差分布线方式是如何实现的?对于只有一个输出端的时钟信号线,如何实现差分布线?答:信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。

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设计是一项复杂的任务,需要考虑到信号完整性、电磁兼容性和噪声抑制等因素。

下面列出了一些高速电路PCB设计的方法和技巧:
1. 确定信号完整性要求:根据设计要求和信号频率,确定信号完整性要求,如信号的上升/下降时间、功率边缘、噪声容限等。

2. 选择适当的材料:选择适当的PCB材料,比如具有较低介电常数和损耗因子的高频层压板材料,以提高信号完整性。

3. 排布设计:在PCB布局设计中,将信号线和地线层紧密地排布在一起,以降低传输延迟。

同时,尽量避免信号线交叉和平行布线,以减小串扰干扰。

4. 使用差分信号线:对于高速信号,采用差分信号线可以减少干扰和噪声。

差分信号线需要保持匹配长度和间距,并使用差分对地层。

5. 引脚分布:将相关的信号和地线引脚布局在相邻位置,并使用直接和短的连接,以减小传输延迟。

6. 电源和地线:在PCB设计中,电源和地线是非常重要的。

为了提高电源供应的稳定性和降低噪声,采用分层设计,并保持电源和地线的低阻抗连通。

7. 规避回流路径:设计中应尽量避免信号流经大电流回流路径,以降低电磁干扰。

8. 耦合和终端阻抗:为了提高信号的传输质量,需要合理设计耦合和终端阻抗,并在设计中考虑到信号的反射和幅度损耗。

9. 电磁兼容性:在PCB设计中,应遵循电磁兼容性规范,使用恰当的屏蔽和过滤技术,以减少电磁辐射和敏感性。

10. 仿真和调试:在最终的PCB设计中,使用仿真工具来验证信号完整性和电磁兼容性,并在实际测试中进行调试和优化。

以上是一些高速电路PCB设计的方法和技巧,设计人员可以根据实际需求和设计要求来选择和应用。

高速pcb设计规则

高速pcb设计规则

高速pcb设计规则
高速PCB设计规则是指在设计PCB时需要遵循的一系列规则和原则,以确保信号传输的质量和稳定性。

高速 PCB 的设计需要考虑多
种因素,如信号传输速度、信号波形、传输距离、干扰等等。

以下是一些常见的高速 PCB 设计规则:
1. 避免信号线的走线路径过长,尽可能缩短信号线的长度,以
减小信号传输延迟和损耗。

2. 保证信号线之间的距离足够大,以避免互相干扰,同时也能
降低信号串扰的风险。

3. 使用合适的层次结构设计,尽可能将信号线和电源线分离,
以减少干扰和噪声。

4. 在 PCB 的布线中,保证地线和供电线的宽度足够宽,以确保稳定的供电和地面连接。

5. 在 PCB 的布线中,避免过多的弯曲或拐角,以减小信号传输中的损失和延迟。

6. 选用合适的 PCB 材料和厚度,以满足高速信号传输的需求。

7. 注意 PCB 的电磁兼容性,通过合理的布线和屏蔽来减少干扰。

以上是高速 PCB 设计中的一些基本规则,但实际上,高速 PCB 的设计涉及的方面非常广泛,需要根据具体的应用场景来进行设计。

为了保证高速 PCB 的质量和可靠性,需要有专业的技术人员进行设
计和测试。

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高速PCB设计的基本常识(全面)

高速PCB设计的基本常识(全面)

高速PCB设计的基本常识(一)、电子系统设计所面临的挑战随着系统设计复杂性和集成度的大规模提高,电子系统设计师们正在从事100MHZ以上的电路设计,总线的工作频率也已经达到或者超过50MHZ,有的甚至超过100MHZ。

目前约50% 的设计的时钟频率超过50MHz,将近2020的设计主频超过12020z。

当系统工作在50MHz时,将产生传输线效应和信号的完整性问题;而当系统时钟达到12020z时,除非使用高速电路设计知识,否则基于传统方法设计的PCB将无法工作。

因此,高速电路设计技术已经成为电子系统设计师必须采取的设计手段。

只有通过使用高速电路设计师的设计技术,才能实现设计过程的可控性。

(二)、什么是高速电路通常认为如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ,而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3),就称为高速电路。

实际上,信号边沿的谐波频率比信号本身的频率高,是信号快速变化的上升沿与下降沿(或称信号的跳变)引发了信号传输的非预期结果。

因此,通常约定如果线传播延时大于1/2数字信号驱动端的上升时间,则认为此类信号是高速信号并产生传输线效应。

信号的传递发生在信号状态改变的瞬间,如上升或下降时间。

信号从驱动端到接收端经过一段固定的时间,如果传输时间小于1/2的上升或下降时间,那么来自接收端的反射信号将在信号改变状态之前到达驱动端。

反之,反射信号将在信号改变状态之后到达驱动端。

如果反射信号很强,叠加的波形就有可能会改变逻辑状态。

(三)、高速信号的确定上面我们定义了传输线效应发生的前提条件,但是如何得知线延时是否大于1/2驱动端的信号上升时间?一般地,信号上升时间的典型值可通过器件手册给出,而信号的传播时间在PCB设计中由实际布线长度决定。

下图为信号上升时间和允许的布线长度(延时)的对应关系。

PCB 板上每单位英寸的延时为 0.167ns.。

但是,如果过孔多,器件管脚多,网线上设置的约束多,延时将增大。

高速PCB设计软件HyperLynx使用指南

高速PCB设计软件HyperLynx使用指南

使用指南(Tutorial)修订版序从首次接触这个软件到现在,有一段时间了。

那时由于急着使用,因此对一些认为不太重要的地方没有进行整理。

后来才发现,其实每一部分都是很有用的。

此修订,一个是将LineSim(Tutorial)与后加的Crosstalk(Tutorial)的目录统一起来,再有就是原文基础上增加了多板仿真(Tutorial)一节。

同样,对于那一时期我整理的BoardSim 、LineSim使用手册,也有同样的一个没有对一些章节进行翻译整理问题(当初认为不太重要)。

而实际上使用时,有一些东西是非常重要的,同时也顺便进行了翻译。

此外,通过使用,对该软件有了更多一些理解,显然以前只从字面翻译的东西不太好理解,等我有时间将它们重新整理后,再提供给初学的朋友。

对在学习中给予我大量无私帮助的Aming、pandajohn、lzd 等网友表示忠心的感谢。

P o q i0552002-8-202002-8-20目录使用指南(TUTORIAL ) 1 第一章 LINESIM4 1.1 在L INE S IM 里时钟信号仿真的教学演示 4 第二章 时钟网络的EMC 分析 7 2.1 对是中网络进行EMC 分析7 第三章 LINESIM'S 的干扰、差分信号以及强制约束特性 8 3.1 “受害者”和 “入侵者” 8 3.2如何定线间耦合。

8 3.3 运行仿真观察交出干扰现象9 3.4 增加线间距离减少交叉干扰(从8 MILS 到 12 MILS ) 93.5 减少绝缘层介电常数减少交叉干扰 93.6 使用差分线的例子(关于差分阻抗) 93.7仿真差分线 10第四章 BOARDSIM114.1 快速分析整板的信号完整性和EMC 问题 11 4.2 检查报告文件 11 4.3 对于时钟网络详细的仿真 11 4.4 运行详细仿真步骤: 11 4.5 时钟网络CLK 的完整性仿真 12 第五章 关于集成电路的MODELS 145.1 模型M ODELS 以及如何利用T ERMINATOR W IZARD 自动创建终接负载的方法 14 5.2 修改U3的模型设置(在EASY.MOD 库里CMOS,5V,FAST ) 14 5.3 选择模型(管脚道管脚)C HOOSING M ODELS I NTERACTIVELY (交互), P IN -BY -P IN 14 5.4 搜寻模型(F INDING M ODELS (THE "M ODEL F INDER "S PREADSHEET ) 15 5.5 例子:一个没有终接的网络 15 第六章 BOARDSIM 的干扰仿真 186.1 B OARD S IM 干扰仿真如何工作 186.3仿真的例子:在一个时钟网络上预测干扰 18 6.3.1加载本例的例题“DEMO2.HYP” 18 6.3.2A UTOMATICALLY F INDING "A GGRESSOR"N ETS 18 6.3.3为仿真设置IC模型 19 6.3.4查看在耦合区域里干扰实在什么地方产生的 19 6.3.5驱动IC压摆率影响干扰和攻击网络 20 6.3.6电气门限对比几何门限 20 6.3.7用交互式仿真"CLK2"网络 20 6.4快速仿真:对整个PCB板作出干扰强度报告 20 6.5运行详细的批模式干扰仿真 21第七章关于多板仿真237.1多板仿真例题,检查交叉在两块板子上网络的信号质量 23 7.2浏览在多板向导中查看建立多板项目的方法 24 7.3仿真一个网络A024 7.4用EBD模型仿真24HyperLynxHyperLynx是高速仿真工具,包括信号完整性(signal-integrity)、交叉干扰(crosstalk)、电磁屏蔽仿真(EMC)。

高速电路板的设计方法

高速电路板的设计方法

高速电路板的设计方法高速电路板的设计是电子产品开发过程中至关重要的一步。

它涉及到信号传输的快速性、稳定性和可靠性等方面。

在本文中,我们将介绍高速电路板设计的基本方法,以帮助工程师们更好地应对挑战。

一、高速电路板设计概述高速电路板设计是一门复杂而重要的技术。

它主要关注数据信号的快速传输和尽可能降低信号失真。

高速电路板设计需要考虑信号的传输速度、信号完整性、噪声抑制、阻抗匹配以及电磁干扰等多个因素。

二、布局设计1. 信号与电源分离:将高速信号和电源信号分离布局,以减少信号干扰。

2. 分层布局:将电路板分为不同的层次,每层分别布置不同的信号层或电源层。

这样可以最大程度地减少信号干扰和电源电流的返流。

3. 地线设计:将地线作为信号层的一部分,提供可靠的回流路径,以降低信号失真。

4. 路由优化:根据信号传输的需求,采用最短线路和合适的拓扑结构来布置信号路由。

三、信号完整性设计1. 控制传输线长度:为了减少信号传输时的延迟和时延不一致,尽量控制传输线的长度和阻抗一致性。

2. 选择合适的信号引线:采用合适的信号引线来降低信号传输过程中的反射和耦合。

3. 选择合适的电磁屏蔽材料:采用电磁屏蔽材料来减少外部电磁干扰对信号的影响。

四、阻抗匹配设计1. 控制传输线的宽度和间距:通过控制传输线的宽度和间距来达到所需的阻抗值。

2. 添加阻抗匹配器:根据需求,可以添加阻抗匹配器以确保信号传输的稳定性和可靠性。

五、电磁兼容性设计1. 电源滤波设计:采用合适的电源滤波器来抑制高频噪声,减少对周围电路的影响。

2. 地线布局:合理布置地线以减少电磁辐射和接收。

3. 接地设计:良好地接地可以减少电磁噪声。

六、其他设计考虑因素1. 热管理:高速电路板在工作过程中会产生一定的热量,因此需要合理布局散热器和散热孔。

2. 维护性设计:设计应该考虑到电路板的维护和检修,易于更换故障部件。

3. ESD保护:添加静电放电保护措施来保护电路板免受静电干扰。

高速电路板设计指南(中文版)

高速电路板设计指南(中文版)

高速板设计技术(HighSpeedBoardDesign)目录高速板设计技术(HIGHSPEEDBOARDDESIGN)1 1.电源分配31.1电源分配网络作为动力源3 1.1.1阻抗的作用3 1.1.2电源总线法vs电源位面法4 1.1.3线路噪声过滤5 1.1.4 旁路电容的放置81.2 电源分配网络作为信号回路9 1.2.1自然的信号返回线路9 1.2.2总线vs信号回路平面 101.3 设计板面应考虑电源分配 10 1.3.1当心电源层割缝 11 1.3.1.1地线电缆的有效性 11 1.3.1.2分离模拟电源平面与数据电源平面 12 1.3.1.3避免重叠分离的板平面 12 1.3.1.4隔开敏感元件 12 1.3.1.5隔开敏感元件将电源总线靠近信号线 122.传输信号线2.1传输线分类 14 2.1.1 对带状线来说:14 2.1.2 对微波传输线:152.2计算分散的负载 15 2.3反射16 2.4反射定量化 18 2.5传输线布局法则 252.5.1避免断点 25 2.5.2不要使用STUB和T S 263.色度亮度干扰 263.1电容性干扰 26 3.2电感性干扰 283.2.1线圈的尺寸和紧密程度 29 3.2.2负载阻抗 29 3.3干扰解决方法总结 294.电磁干扰(EMI) 304.1环路(LOOPS) 304.2过滤(FILTERING) 30 4.2.1 EMI过滤器 30 4.2.2铁氧体噪声干扰抑制器(ferrite noise suppressors) 31 4.3设备速度 32总结33高速板设计技术(HighSpeedBoardDesign)前言如今,许多系统设计中最重要的因素就是速度问题。

66MHz到200MHz处理器是很普通的;233-266MHz的处理器也变得轻易就可得到。

对于高速度的要求主要来自:a)要求系统在令用户感到舒适的、很短时间内就能完成复杂的任务。

高速电路PCB设计实践

高速电路PCB设计实践

在电源入口处加装滤波器,减小电源噪声 对电路的影响。
05
CATALOGUE
高速电路PCB设计实践中的常见问题与解 决方案
PCB设计中阻抗匹配问题
总结词
阻抗匹配是高速电路PCB设计中需要重点关注的问题,它直接影响到信号传输的质量。
详细描述
阻抗匹配是指在传输线中,输入阻抗与输出阻抗相等,从而保证信号的无损传输。在高速 电路PCB设计中,如果阻抗不匹配,会导致信号反射、失真甚至信号传输失败。
层叠设计
层叠设计对于高速电路PCB的信号完整性和电磁兼容性具有重要影 响,必须根据实际需求进行合理设计。
02
CATALOGUE
高速电路PCB设计流程
需求分析
确定设计目标
明确电路的功能需求、性能指标和限 制条件,如工作频率、信号完整性、 电源质量等。
确定设计规范
遵循行业标准和设计规范,确保设计 的可行性和可靠性。
电磁兼容性的影响因素
元件布局
元件布局的合理与否直接影响电流和 电压的分布,进而影响电磁辐射和电 磁感应。
信号线设计
信号线的宽度、长度、层数以及布线 方式等都会影响信号的传 计的好坏直接影响到电路的稳定性和 电磁兼容性。
电源线设计
电源线的阻抗和电感等参数对电路的 稳定性和电磁兼容性有重要影响。
信号反射是指信号在传输线中遇到阻抗突变时,部分信号能量反射回源
端的现象。这会导致信号幅度减小、波形失真,甚至产生振荡。
03
解决方案
为了减小信号反射,需要合理规划PCB走线的长度和端接元件的阻抗,
以及使用适当的信号源和接收器匹配电路。此外,可以采用终端电阻、
源端串联电阻等方法来减小反射。
PCB设计中串扰问题

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 PCB 设计是非常重要的,因为它可能会对电路性能和信号完整性产生重要影响。

以下是一些高速电路 PCB 设计方法和技巧:
1. 布局规划:确保在 PCB 上正确布局各个电路模块,尽量减少信号路径长度和电流回路,避免交叉干扰和干扰耦合。

2. 地线规划:准确规划地线,减少回流路径和地回流阻抗,以确保信号完整性和抑制噪声。

3. 信号层分离:将信号层和电源层分离,减少干扰和耦合。

在有需要的地方使用地层分离。

4. 绕线规则:使用最短的路径和尽可能直线的路径连接信号源和接收器。

避免锐角和过于绕曲的路径,以减少信号损耗和延迟。

5. 信号完整性:在设计中使用适当的终端电阻、差分线、缓冲器和阻抗匹配等技术,以保持信号完整性和抑制回波和反射。

6. 电源和地线:确保电源和地线的良好连接和分配,减少电源噪声和地回流。

7. 绝缘:在高速电路附近使用绝缘层,以隔离高速信号和其他信号。

8. 过滤和抑制:在输入和输出端口使用合适的滤波器和抑制电路,以减少噪声和干扰。

9. EMI 和 RFI:在设计中采取一些措施来减少电磁干扰和无线干扰,如使用屏蔽层和地平面。

10. 模拟和数字信号分离:将模拟信号和数字信号分离,以减
少干扰和串扰。

总结来说,高速电路PCB 设计需要考虑布局规划、地线规划、信号层分离、绕线规则、信号完整性、电源和地线、绝缘、过滤和抑制、EMI 和 RFI、以及模拟和数字信号分离等因素。

这些方法和技巧可以帮助确保高速电路性能和信号完整性。

高速PCB设计指南

高速PCB设计指南

目录高速PCB设计入门概念问答高速PCB设计指南(一)高速PCB设计指南(二)高速PCB设计指南(三)高速PCB设计指南(四)高速PCB设计指南(五)高速PCB设计指南(六)高速PCB设计指南(七)高速PCB设计指南(八)高速PCB布线问题高速PCB板的电源布线设计高速PCB设计心得设计高速电路板的注意事项高速板4层以上布线总结接地技术总结高速印制电路板的设计及布线要点5GHz的高频电路设计技巧高速PCB设计入门概念问答要做高速的PCB设计,首先必须明白下面的一些基本概念,这是基础。

1、什么是电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)?(Electromagnetic Interference),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。

自从电子系统降噪技术在70年代中期出现以来,主要由于美国联邦通讯委员会在1990年和欧盟在1992提出了对商业数码产品的有关规章,这些规章要求各个公司确保它们的产品符合严格的磁化系数和发射准则。

符合这些规章的产品称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。

2、什么是信号完整性(signal integrity)?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。

常见信号完整性问题及解决方法问题可能原因解决方法其他解决方法过大的上冲终端阻抗不匹配终端端接使用上升时间缓慢的驱动源直流电压电平不好线上负载过大以交流负载替换直流负载在接收端端接,重新布线或检查地平面过大的串扰线间耦合过大使用上升时间缓慢的发送驱动器使用能提供更大驱动电流的驱动源时延太大传输线距离太长替换或从新部线,检查串行端接使用阻抗匹配的驱动源,变更布线策略振荡阻抗不匹配在发送断串接阻尼电阻3、什么是反射(reflection)?反射就是在传输线上的回波。

高速数字电路的PCB设计

高速数字电路的PCB设计

高速数字电路的PCB设计随着科技的发展,高速数字电路在各个领域中的应用越来越广泛。

高速数字电路的性能和稳定性很大程度上依赖于PCB(Printed Circuit Board)的设计。

本文将介绍高速数字电路的PCB设计原则和技巧。

一、PCB设计原则高速数字电路的PCB设计需要遵循以下原则:1. 信号完整性:在高速信号传输中,信号完整性是至关重要的。

为保证信号的稳定性和减少信号干扰,应采取合适的布局和层叠设计,减少信号走线长度和阻抗不匹配。

2. EMI抑制:高速数字电路的设计容易产生电磁干扰(EMI),对周围设备和系统造成不良影响。

应采用地线分离、屏蔽、滤波等方法来抑制EMI,并遵循EMC(Electromagnetic Compatibility)标准。

3. 热管理:高速数字电路的工作频率高,容易产生较大的功耗和热量。

应合理布局散热器、添加散热片等热管理措施,防止芯片过热从而影响电路性能。

4. 容易维修:在设计PCB时,应考虑到信号线的维修和替换。

通过采用模块化设计和合理布局,可以减少维修难度和成本。

二、PCB设计技巧高速数字电路的PCB设计应遵循以下技巧:1. PCB层次布局:将电路板分为不同的层次,包括信号层、地层和电源层。

信号层应采用临近地层和电源层的布局,以降低信号传输时的阻抗。

2. 差分传输线设计:差分传输线可以减少信号间的干扰,提高信号完整性。

差分传输线的设计应注意保证两根信号线的长度和走线路径相等,并保持合适的差模阻抗匹配。

3. 地线设计:地线是保证信号完整性和抑制干扰的关键。

应该采用广泛的地面平面,减少信号回路的面积。

同时,要避免信号线和地线相交,以减少耦合噪声。

4. 综合布线:在综合布线时,要尽量缩短信号线和电源线的长度,减少信号路径中的损耗和时延,提高电路的性能。

5. 细节考虑:在PCB设计过程中,应考虑到引脚的分配、电源供应、电容和电感的布局等细节。

合理安排元件和电路的布置,可以减少干扰和噪声,提高电路的可靠性。

高速PCB设计原理和技术V

高速PCB设计原理和技术V

高速PCB设计将采用模块化设计方法,将不 同功能模块集成在一块电路板上,提高设 计效率和可维护性。
随着人工智能技术的发展,高速PCB设计将 更加智能化,能够实现自适应和自优化设 计。
02
高速信号完整性分析
信号完整性的定义与问题
信号完整性定义
信号完整性是指在数字系统中, 信号在传输过程中保持其应有的 特性,没有畸变、延迟或噪声。
高速PCB设计原理和技术V
• 高速PCB设计概述 • 高速信号完整性分析 • PCB板材与传输线 • 高速PCB的布线技术 • 高速PCB的电磁兼容性 • 高速PCB设计案例分析
01
高速PCB设计概述
定义与特点
定义
高速PCB(Printed Circuit Board) 设计是指针对高频、高速信号的电路 板设计,以满足信号传输的高速、稳 定和低噪声要求。
信号完整性问题
随着信号传输速率的提高,信号 的完整性会受到多种因素的影响 ,如电磁干扰、阻抗不匹配、延 迟等。
信号的传输线效应
传输线效应
在高速信号传输过程中,信号线不再被视为简单的导线,而是需要考虑其作为 传输线的特性,如电感和电容。
传输线效应的影响
传输线效应会导致信号的波形畸变、延迟和反射等问题,影响信号的完整性。
合理控制信号线的长度和间距,以减少信号间的干扰 和延迟。
使用等长匹配技术
对于关键信号,采用等长匹配技术,确保信号在传输 过程中保持一致性。
布线的优化与仿真
优化目标
根据设计要求,确定优化的目标,如减小信号 延迟、减少电磁干扰等。
仿真工具
使用信号完整性仿真工具,如HyperLynx、 SigXplorer等,对布线后的PCB进行仿真分析。

《高速PCB设计介绍》课件

《高速PCB设计介绍》课件

布局设计技巧和注意事项
1 分区设计
根据电路功能和信号特性,将PCB划分为不同的区域。
2 信号与电源分离
避免信号和电源之间的相互干扰,以提高信号完整性。
3 走线技巧
采用合适的走线方式,如避免交叉、减小走线长度等。
差分和阻抗匹配设计
1
差分信号
解释差分信号的概念和用途,以及差分线路的布局和走线规则。
2
解释选择适当的线宽线具
介绍常用的PCB设计软件,如Altium Designer和PADS。
PCB的生产流程
原理图设计
使用EDA软件完成电路原理图的设计与验证。
布局设计
将原理图中的元件转换为PCB上的布局,并 考虑布线和散热等因素。
生成Gerber文件
将PCB设计转换为Gerber文件,供PCB制造 厂商生产。
《高速PCB设计介绍》 PPT课件
本课件将深入介绍高速PCB设计的基本概念和流程,让您了解电磁兼容性设 计、高速信号传输特性等关键问题,同时分享布局设计技巧和注意事项。
PCB设计概述
1
基础知识
了解PCB的基本结构和原理,包括通
设计要求
2
过孔、层叠等概念。
明确设计目标,包括信号完整性、干
扰抑制和散热等要求。
阻抗匹配
介绍阻抗匹配的原理和技巧,以确保信号传输的一致性和稳定性。
3
仿真和验证
使用仿真工具验证差分和阻抗匹配设计的性能,如SIwave和HyperLynx。
板厚、层压板和线宽线距选择
板厚选择
讨论选择适当的PCB板厚度对 布局和走线的影响。
层压板设计
介绍多层PCB的设计和层压板 的配置。
线宽线距选择
组装和焊接

高速PCB设计指南之五

高速PCB设计指南之五

高速PCB设计指南之五第一篇DSP系统的降噪技术随着高速DSP(数字信号处理器)和外设的显现,新产品设计人员面临着电磁干扰(EMI)日益严峻的威逼。

早期,把发射和干扰问题称之为EMI或RFI(射频干扰)。

现在用更确定的词“干扰兼容性”替代。

电磁兼容性(EMC)包含系统的发射和敏锐度两方面的问题。

假若干扰不能完全排除,但也要使干扰减少到最小。

假如一个DSP系统符合下面三个条件,则该系统是电磁兼容的。

1.对其它系统不产生干扰。

2.对其它系统的发射不敏锐。

3.对系统本身不产生干扰。

干扰定义当干扰的能量使接收器处在不期望的状态时引起干扰。

干扰的产生不是直截了当的(通过导体、公共阻抗耦合等)确实是间接的(通过串扰或辐射耦合)。

电磁干扰的产生是通过导体和通过辐射。

专门多电磁发射源,如光照、继电器、DC电机和日光灯都可引起干扰。

AC电源线、互连电缆、金属电缆和子系统的内部电路也都可能产生辐射或接收到不期望的信号。

在高速数字电路中,时钟电路通常是宽带噪声的最大产生源。

在快速DSP中,这些电路可产生高达300MHz的谐波失真,在系统中应该把它们去掉。

在数字电路中,最容易受阻碍的是复位线、中断线和操纵线。

传导性EMI一种最明显而往往被忽略的能引起电路中噪声的路径是通过导体。

一条穿过噪声环境的导线可检拾噪声并把噪声送到另外电路引起干扰。

设计人员必须幸免导线捡拾噪声和在噪声产生引起干扰前,用去耦方法除去噪声。

最一般的例子是噪声通过电源线进入电路。

若电源本身或连接到电源的其它电路是干扰源,则在电源线进入电路之前必须对其去耦。

共阻抗耦合当来自两个不同电路的电流流经一个公共阻抗时就会产生共阻抗耦合。

阻抗上的压降由两个电路决定。

来自两个电路的地电流流经共地阻抗。

电路1的地电位被地电流2调制。

噪声信号或DC补偿经共地阻抗从电路2耦合到电路1。

辐射耦合经辐射的耦合通称串扰,串扰发生在电流流经导体时产生电磁场,而电磁场在邻近的导体中感应瞬态电流。

高速PCB设计-sipart5

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从而达到降低EMI的效果。
§多层PCB设计中,由于布线密度,拓扑结构的要求,信号
走线经常需要在层间切换,如果它所参考的地平面也发 生变化,那么该信号的回流路径将发生变化,从而产生 一定的EMI问题
§最有效的解决方法就是合理添加电容或过孔。
§ 如果两个不同的参考平面都是地或都是电源,可以通 过添加接地过孔或者电源连接过孔来为信号的回流提 供回路
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。 §使用电源平面和地平面,并让电源平面和地平面尽量相
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
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§电源总线技术(POWER BUS) §采用一个单独的电源层进行供电
Ø 电源层在很大程度上缓解了压降和噪声的问题
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电源线的合理布局
§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。
§电源分配设计 §PCB的回流设计
§ 回流类型 § 分割电源平面与EMI仿真
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电源完整性问题
§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。
§ 使用时需要注意选择合适的封装以及合理的Fanout及布局布 线,以增加滤波效果。
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高速PCB 设计指南之五第一篇 DSP 系统的降噪技术随着高速DSP 数字信号处理器和外设的出现新产品设计人员面临着电磁干扰EMI 日益严重的威胁早期把发射和干扰问题称之为EMI 或RFI 射频干扰现在用更确定的词“干扰兼容性”替代电磁兼容性EMC 包含系统的发射和敏感度两方面的问题假若干扰不能完全消除但也要使干扰减少到最小如果一个DSP 系统符合下面三个条件则该系统是电磁兼容的 1 对其它系统不产生干扰 2 对其它系统的发射不敏感 3 对系统本身不产生干扰干扰定义当干扰的能量使接收器处在不希望的状态时引起干扰干扰的产生不是直接的通过导体公共阻抗耦合等就是间接的通过串扰或辐射耦合电磁干扰的产生是通过导体和通过辐射很多电磁发射源如光照继电器DC 电机和日光灯都可引起干扰AC 电源线互连电缆金属电缆和子系统的内部电路也都可能产生辐射或接收到不希望的信号在高速数字电路中时钟电路通常是宽带噪声的最大产生源在快速DSP 中这些电路可产生高达300MHz 的谐波失真在系统中应该把它们去掉在数字电路中最容易受影响的是复位线中断线和控制线传导性EMI一种最明显而往往被忽略的能引起电路中噪声的路径是经过导体一条穿过噪声环境的导线可检拾噪声并把噪声送到另外电路引起干扰设计人员必须避免导线捡拾噪声和在噪声产生引起干扰前用去耦办法除去噪声最普通的例子是噪声通过电源线进入电路若电源本身或连接到电源的其它电路是干扰源则在电源线进入电路之前必须对其去耦共阻抗耦合当来自两个不同电路的电流流经一个公共阻抗时就会产生共阻抗耦合阻抗上的压降由两个电路决定来自两个电路的地电流流经共地阻抗电路1的地电位被地电流2调制噪声信号或DC 补偿经共地阻抗从电路2耦合到电路1辐射耦合 经辐射的耦合通称串扰串扰发生在电流流经导体时产生电磁场而电磁场在邻近的导体中感应瞬态电流辐射发射辐射发射有两种基本类型差分模式DM 和共模CM 共模辐射或单极天线辐射是由无意的压降引起的它使电路中所有地连接抬高到系统地电位之上就电场大小而言CM 辐射是比DM 辐射更为严重的问题为使CM 辐射最小必须用切合实际的设计使共模电流降到零影响EMC的因数电压——电源电压越高意味着电压振幅越大而发射就更多而低电源电压影响敏感度频率——高频产生更多的发射周期性信号产生更多的发射在高频数字系统中当器件开关时产生电流尖峰信号在模拟系统中当负载电流变化时产生电流尖峰信号接地——对于电路设计没有比可靠和完美的电源系统更重要的事情在所有EMC问题中主要问题是不适当的接地引起的有三种信号接地方法单点多点和混合在频率低于1MHz时可采用单点接地方法但不适于高频在高频应用中最好采用多点接地混合接地是低频用单点接地而高频用多点接地的方法地线布局是关键的高频数字电路和低电平模拟电路的地回路绝对不能混合PCB设计——适当的印刷电路板PCB布线对防止EMI是至关重要的电源去耦——当器件开关时在电源线上会产生瞬态电流必须衰减和滤掉这些瞬态电流来自高di/dt源的瞬态电流导致地和线迹“发射”电压高di/dt产生大范围高频电流激励部件和缆线辐射流经导线的电流变化和电感会导致压降减小电感或电流随时间的变化可使该压降最小降低噪声的技术防止干扰有三种方法1抑制源发射2使耦合通路尽可能地无效3使接收器对发射的敏感度尽量小下面介绍板级降噪技术板级降噪技术包括板结构线路安排和滤波板结构降噪技术包括* 采用地和电源平板* 平板面积要大以便为电源去耦提供低阻抗* 使表面导体最少* 采用窄线条4到8密耳以增加高频阻尼和降低电容耦合* 分开数字模拟接收器发送器地/电源线* 根据频率和类型分隔PCB上的电路* 不要切痕PCB切痕附近的线迹可能导致不希望的环路* 采用多层板密封电源和地板层之间的线迹* 避免大的开环板层结构* PCB联接器接机壳地这为防止电路边界处的辐射提供屏蔽* 采用多点接地使高频地阻抗低* 保持地引脚短于波长的1/20,以防止辐射和保证低阻抗线路安排降噪技术包括用45而不是90线迹转向90转向会增加电容并导致传输线特性阻抗变化* 保持相邻激励线迹之间的间距大于线迹的宽度以使串扰最小* 时钟信号环路面积应尽量小* 高速线路和时钟信号线要短和直接连接* 敏感的线迹不要与传输高电流快速开关转换信号的线迹并行* 不要有浮空数字输入以防止不必要的开关转换和噪声产生* 避免在晶振和其它固有噪声电路下面有供电线迹* 相应的电源地信号和回路线迹要平行以消除噪声* 保持时钟线总线和片使能与输入/输出线和连接器分隔* 路线时钟信号正交I/O信号* 为使串扰最小线迹用直角交叉和散置地线* 保护关键线迹用4密耳到8密耳线迹以使电感最小路线紧靠地板层板层之间夹层结构保护夹层的每一边都有地滤波技术包括* 对电源线和所有进入PCB的信号进行滤波* 在IC的每一个点原引脚用高频低电感陶瓷电容14MHz用0.1UF超过15MHz用0.01UF 进行去耦* 旁路模拟电路的所有电源供电和基准电压引脚* 旁路快速开关器件* 在器件引线处对电源/地去耦* 用多级滤波来衰减多频段电源噪声其它降噪设计技术有* 把晶振安装嵌入到板上并接地* 在适当的地方加屏蔽* 用串联终端使谐振和传输反射最小负载和线之间的阻抗失配会导致信号部分反射反射包括瞬时扰动和过冲这会产生很大的EMI* 安排邻近地线紧靠信号线以便更有效地阻止出现电场* 把去耦线驱动器和接收器适当地放置在紧靠实际的I/O接口处这可降低到PCB其它电路的耦合并使辐射和敏感度降低* 对有干扰的引线进行屏蔽和绞在一起以消除PCB上的相互耦合* 在感性负载上用箝位二极管EMC是DSP系统设计所要考虑的重要问题应采用适当的降噪技术使DSP系统符合EMC 要求第二篇PowerPCB在印制电路板设计中的应用技术作者:中国船舶工业总公司第七0七研究所谷健印制电路板PCB是电子产品中电路元件和器件的支撑件它提供电路元件和器件之间的电气连接随着电子技术的飞速发展PCB的密度越来越高PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大实践证明即使电路原理图设计正确印制电路板设计不当也会对电子产品的可靠性产生不利影响例如如果印制板两条细平行线靠得很近则会形成信号波形的延迟在传输线的终端形成反射噪声因此在设计印制电路板的时候应注意采用正确的方法遵守PCB设计的一般原则并应符合抗干扰设计的要求一 PCB设计的一般原则要使电子电路获得最佳性能元器件的布局及导线的布设是很重要的为了设计质量好造价低的PCB应遵循以下的一般性原则1.布局首先要考虑PCB尺寸大小PCB尺寸过大时印制线条长阻抗增加抗噪声能力下降成本也增加过小则散热不好且邻近线条易受干扰在确定PCB尺寸后再确定特殊元件的位置最后根据电路的功能单元对电路的全部元器件进行布局在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则1尽可能缩短高频元器件之间的连线设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰易受干扰的元器件不能相互挨得太近输入和输出元件应尽量远离2某些元器件或导线之间可能有较高的电位差应加大它们之间的距离以免放电引出意外短路带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方3重量超过15g的元器件应当用支架加以固定然后焊接那些又大又重发热量多的元器件不宜装在印制板上而应装在整机的机箱底板上且应考虑散热问题热敏元件应远离发热元件4对于电位器可调电感线圈可变电容器微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求若是机内调节应放在印制板上方便调节的地方若是机外调节其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应5应留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置根据电路的功能单元对电路的全部元器件进行布局时要符合以下原则1按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置使布局便于信号流通并使信号尽可能保持一致的方向2以每个功能电路的核心元件为中心围绕它来进行布局元器件应均匀整齐紧凑地排列在PCB上尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接3在高频下工作的电路要考虑元器件之间的分布参数一般电路应尽可能使元器件平行排列这样不但美观而且装焊容易易于批量生产4位于电路板边缘的元器件离电路板边缘一般不小于2mm电路板的最佳形状为矩形长宽双为3:2或4:3电路板面尺寸大于200×150mm时应考虑电路板所受的机械强度2.布线布线的原则如下1输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行最好加线间地线以免发生反馈藕合2印制板导线的最小宽度主要由导线与绝缘基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定当铜箔厚度为0.5mm宽度为115mm时通过2A的电流温度不会高于3 因此导线宽度为1.5mm可满足要求对于集成电路尤其是数字电路通常选0.020.3mm导线宽度当然只要允许还是尽可能用宽线尤其是电源线和地线导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定对于集成电路尤其是数字电路只要工艺允许可使间距小于58mil3印制导线拐弯处一般取圆弧形而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能此外尽量避免使用大面积铜箔否则长时间受热时易发生铜箔膨胀和脱落现象必须用大面积铜箔时最好用栅格状这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体3.焊盘焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些焊盘太大易形成虚焊焊盘外径D一般不小于d+1.2mm其中d为引线孔径对高密度的数字电路焊盘最小直径可取(d+1.0)mm二 PCB及电路抗干扰措施印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系这里仅就PCB抗干扰设计的几项常用措施做一些说明1.电源线设计根据印制线路板电流的大小尽量加粗电源线宽度减少环路电阻同时使电源线地线的走向和数据传递的方向一致这样有助于增强抗噪声能力2.地线设计在电子产品设计中接地是控制干扰的重要方法如能将接地和屏蔽正确结合起来使用可解决大部分干扰问题电子产品中地线结构大致有系统地机壳地屏蔽地数字地逻辑地和模拟地等在地线设计中应注意以下几点1正确选择单点接地与多点接地在低频电路中信号的工作频率小于1MHz它的布线和器件间的电感影响较小而接地电路形成的环流对干扰影响较大因而应采用一点接地的方式当信号工作频率大于10MHz 时地线阻抗变得很大此时应尽量降低地线阻抗应采用就近多点接地当工作频率在1 10MHz时如果采用一点接地其地线长度不应超过波长的1/20否则应采用多点接地法2数字地与模拟地分开电路板上既有高速逻辑电路又有线性电路应使它们尽量分开而两者的地线不要相混分别与电源端地线相连低频电路的地应尽量采用单点并联接地实际布线有困难时可部分串联后再并联接地高频电路宜采用多点串联接地地线应短而粗高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔要尽量加大线性电路的接地面积3接地线应尽量加粗若接地线用很细的线条则接地电位则随电流的变化而变化致使电子产品的定时信号电平不稳抗噪声性能降低因此应将接地线尽量加粗使它能通过三倍于印制电路板的允许电流如有可能接地线的宽度应大于3mm4接地线构成闭环路设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时将接地线做成闭路可以明显地提高抗噪声能力其原因在于印制电路板上有很多集成电路元件尤其遇有耗电多的元件时因受接地线粗细的限制会在地线上产生较大的电位差引起抗噪能力下降若将接地线构成环路则会缩小电位差值提高电子设备的抗噪声能力3.退藕电容配置PCB设计的常规做法之一是在印制板的各个关键部位配置适当的退藕电容退藕电容的一般配置原则是1电源输入端跨接10100uf的电解电容器如有可能接100uF以上的更好2原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容如遇印制板空隙不够可每48个芯片布置一个110pF的钽电容3对于抗噪能力弱关断时电源变化大的器件如RAM ROM存储器件应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容4电容引线不能太长尤其是高频旁路电容不能有引线此外还应注意以下两点1在印制板中有接触器继电器按钮等元件时操作它们时均会产生较大火花放电必须采用RC电路来吸收放电电流一般R取12K C取2.247uF2CMOS的输入阻抗很高且易受感应因此在使用时对不用端要接地或接正电源三 PowerPCB简介PowerPCB是美国Innoveda公司软件产品PowerPCB能够使用户完成高质量的设计生动地体现了电子设计工业界各方面的内容其约束驱动的设计方法可以减少产品完成时间你可以对每一个信号定义安全间距布线规则以及高速电路的设计规则并将这些规划层次化的应用到板上每一层上每一类网络上每一个网络上每一组网络上每一个管脚对上以确保布局布线设计的正确性它包括了丰富多样的功能包括簇布局工具动态布线编辑动态电性能检查自动尺寸标注和强大的CAM输出能力它还有集成第三方软件工具的能力如SPECCTRA布线器四 PowerPCB使用技巧PowerPCB目前已在我所推广使用它的基本使用技术已有培训教材进行了详细的讲解而对于我所广大电子应用工程师来说其问题在于已经熟练掌握了TANGO之类的布线工具之后如何转到PowerPCB的应用上来所以本文就此类应用和培训教材上没有讲到而我们应用较多的一些技术技巧作了论述1.输入的规范问题对于大多数使用过TANGO的人来说刚开始使用PowerPCB的时候可能会觉得PowerPCB的限制太多因为PowerPCB对原理图输入和原理图到PCB的规则传输上是以保证其正确性为前提的所以它的原理图中没有能够将一根电气连线断开的功能也不能随意将一根电气连线在某个位置停止它要保证每一根电气连线都要有起始管脚和终止管脚或是接在软件提供的连接器上以供不同页面间的信息传输这是它防止错误发生的一种手段其实也是我们应该遵守的一种规范化的原理图输入方式在PowerPCB设计中凡是与原理图网表不一致的改动都要到ECO方式下进行但它给用户提供了OLE链接可以将原理图中的修改传到PCB中也可以将PCB中的修改传回原理图这样既防止了由于疏忽引起的错误又给真正需要进行修改提供了方便但是要注意的是进入ECO方式时要选择“写ECO文件”选项而只有退出ECO方式才会进行写ECO文件操作2.电源层和地层的选择PowerPCB中对电源层和地层的设置有两种选择CAM Plane和Split/Mixed Split/Mixed 主要用于多个电源或地共用一个层的情况但只有一个电源和地时也可以用它的主要优点是输出时的图和光绘的一致便于检查而CAM Plane用于单个的电源或地这种方式是负片输出要注意输出时需加上第25层第25层包含了地电信息主要指电层的焊盘要比正常的焊盘大20mil左右的安全距离保证金属化过孔之后不会有信号与地电相连这就需要每个焊盘都包含有第25层的信息而我们自己建库时往往会忽略这个问题造成使用Split/Mixed选项3.推挤还是不推挤PowerPCB提供了一个很好用的功能就是自动推挤当我们手动布线时印制板在我们的完全控制之下打开自动推挤的功能会感到非常的方便但是如果在你完成了预布线之后要自动布线时最好将预布好的线固定住否则自动布线时软件会认为此线段可移动而将你的工作完全推翻造成不必要的损失4.定位孔的添加我们的印制板往往需要加一些安装定位孔但是对于PowerPCB来说这就属于与原理图不一样的器件摆放需要在ECO方式下进行但如果在最后的检查中软件因此而给出我们许多的错误就不大方便了这种情况可以将定位孔器件设为非ECO注册的即可在编辑器件窗口下选中“编辑电气特性”按钮在该窗口中选中“普通”项不选中“ECO 注册”项这样在检查时PowerPCB不会认为这个器件是需要与网表比较的不会出现不该有的错误5.添加新的电源封装由于我们的国际与美国软件公司的标准不太一致所以我们尽量配备了国际库供大家使用但是电源和地的新符号必须在软件自带的库中添加否则它不会认为你建的符号是电源所以当我们要建一个符合国标的电源符号时需要先打开现有的电源符号组选择“编辑电气连接”按钮点按“添加”按钮输入你新建的符号的名字等信息然后再选中“编辑门封装”按钮选中你刚刚建立的符号名绘制出你需要的形状退出绘图状态保存这个新的符号就可以在原理图中调出了6.空脚的设置我们用的器件中有的管脚本身就是空脚标志为NC当我们建库的时候就要注意否则标志为NC的管脚会连在一起这是由于你在建库时将NC管脚建在了“SINGAL_PINS”中而PowerPCB认为“SINGAL_PINS”中的管脚是隐含的缺省管脚是有用的管脚如VCC 和GND所以如果的NC管脚必须将它们从“SINGAL_PINS”中删除掉或者说你根本无需理睬它不用作任何特殊的定义7.三极管的管脚对照三极管的封装变化很多当自己建三极管的库时我们往往会发现原理图的网表传到PCB 中后与自己希望的连接不一致这个问题主要还是出在建库上由于三极管的管脚往往用E B C来标志所以在创建自己的三极管库时要在“编辑电气连接”窗口中选中“包括文字数字管脚”复选框这时“文字数字管脚”标签被点亮进入该标签将三极管的相应管脚改为字母这样与PCB封装对应连线时会感到比较便于识别8.表面贴器件的预处理现在由于小型化的需求表面贴器件得到越来越多的应用在布图过程中表面贴器件的处理很重要尤其是在布多层板的时候因为表面贴器件只在一层上有电气连接不象双列直插器件在板子上的放置是通孔所以当别的层需要与表面器件相连时就要从表面贴器件的管脚上拉出一条短线打孔再与其它器件连接这就是所谓的扇入FAN-IN扇出FAN-OUT操作如果需要的话我们应该首先对表面贴器件进行扇入扇出操作然后再进行布线这是因为如果我们只是在自动布线的设置文件中选择了要作扇入扇出操作软件会在布线的过程中进行这项操作这时拉出的线就会曲曲折折而且比较长所以我们可以在布局完成后先进入自动布线器在设置文件中只选择扇入扇出操作不选择其它布线选项这样从表面贴器件拉出来的线比较短也比较整齐9.将板图加入AUTOCAD有时我们需要将印制板图加入到结构图中这时可以通过转换工具将PCB文件转换成AUTOCAD能够识别的格式在PCB绘图框中选中“文件”菜单中的“输出”菜单项在弹出的文件输出窗口中将保存类型设为DXF文件再保存你就可以AUTOCAD中打开个这图了当然PADS中有自动标注功能可以对画好的印制板进行尺寸标注自动显示出板框或定位孔的位置要注意的是标注结果在Drill-Drawing层要想在其它的输出图上加上标注需要在输出时特别加上这一层才行10. PowerPCB与ViewDraw的接口用ViewDraw的原理图可以产生PowerPCB的表而PowerPCB读入网表后一样可以进行自动布线等功能而且PowerPCB中有链接工具可以与VIEWDRAW的原理图动态链接修改保持电气连接的一致性但是由于软件修改升级的版本的差别有时两个软件对器件名称的定义不一致会造成网表传输错误要避免这种错误的发生最好专门建一个存放ViewDraw与PowerPCB对应器件的库当然这只是针对于一部分不匹配的器件来说的可以用PowerPCB中的拷贝功能很方便地将已存在的PowerPCB中的其它库里的元件封装拷贝到这个库中存成与VIEWDRAW中相对应的名字11.生成光绘文件以前我们做印制板时都是将印制板图拷在软盘上直接给制版厂这种做法保密性差而且很烦琐需要给制版厂另写很详细的说明文件现在我们用PowerPCB直接生产光绘文件给厂家就可以了从光绘文件的名字上就可以看出这是第几层的走线是丝印还是阻焊十分方便又安全转光绘文件步骤A在PowerPCB的CAM输出窗口的DEVICE SETUP中将APERTURE改为999B转走线层时将文档类型选为ROUTING然后在LAYER中选择板框和你需要放在这一层上的东西不注意的是转走线时要将LINE,TEXT去掉除非你要在线路上做铜字 C转阻焊时将文档类型选为SOLD_MASK在顶层阻焊中要将过孔选中D转丝印时将文档类型选为SILK SCREEN其余参照步骤B和CE转钻孔数据时将文档类型选为NC DRILL直接转换注意转光绘文件时要先预览一下预览中的图形就是你要的光绘输出的图形所以要看仔细以防出错有了对印制板设计的经验如PowerPCB的强大功能画复杂印制板已不是令人烦心的事情了值得高兴的是我们现在已经有了将TANGO的PCB转换成PowerPCB的工具熟悉TANGO的广大科技人员可以更加方便的加入到PowerPCB绘图的行列中来更加方便快捷地绘制出满意的印制板。

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