在
电子
产品设计中,
PCB
布局布线是最重要的一步,
PCB
布局布线的好坏将直接影响
电路
的性能。现在,虽然有很多软件可以实现
PCB
自动布局布线,但是随着信号频率不断提升,很多时候,工程师需要了解有关
PCB
布局布线的最基本的原则和技巧,这样才可以让自己的设计完美无缺,《
PCB
(印制电路板)布局布线
100
问》涵盖了
PCB
布局布线的相关基本原理和设计技巧,以问答形式解答了有关
PCB
布局布线方面的疑难问题,对于
PCB
设计人员来说是非常难实用读物,欢迎大家在此基础上补充内容并完善。
1
.
高频信号布线时要注意哪些问题?
答:
1.
信号线的阻抗匹配;
2.
与其他信号线的空间隔离;
3.
对于数字高频信号,差分线效果会更好;
2
.
在布板时,如果线密,过孔就可能要多,当然就会影响板子的电气性能,请问怎样提高板子的电气性能?
答
:
对于低频信号,过孔不要紧,高频信号尽量减少过孔。如果线多可以考虑多层板;
3
.
是不是板子上加的去耦
电容
越多越好?
答
:
去耦电容需要在合适的位置加合适的值。例如,在你的模拟器件的供电端口就进加,并且需要用不同的电容值去滤除不同频率的杂散信号;
4
.
一个好的板子它的标准是什么?
答
:
布局合理、功率线功率冗余度足够、高频阻抗阻抗、低频走线简洁
.
5
.
通孔和盲孔对信号的差异影响有多大?应用的原则是什么?
答
:
采用盲孔或埋孔是提高多层板密度、减少层数和板面尺寸的有效方法,并大大减少了镀覆通孔的数量。但相比较而言,通孔在工艺上好实现,成本较低,所以一般设计中都使用通孔。
6
.
在涉及模拟数字混合系统的时候,有人建议电层分割,地平面采取整片敷铜,也有人建议电地层都分割,不同的地在电源源端点接,但是这样对信号的回流路径就远了,具体应用时应如何选择合适的方法?
答
:
如果你有高频
>20MHz
信号线,并且长度和数量都比较多,那么需要至少两层给这个模拟高频信号。一层信号线、一层大面积地,并且信号线层需要打足够的过孔到地。这样的目的是:
1
)
对于模拟信号,这提供了一个完整的传输介质和阻抗匹配;
2
)
地平面把模拟信号和其他数字信号进行隔离;
3
)
地回路足够小,因为你打了很多过孔,地有是一个大平面。
7
.
在电路板中,信号输入插件在
PCB
最左边沿,
MCU
在靠右边,那么在布局时是把
稳压电源
芯片放置在靠近接插件(电源
IC
输出
5V
经过一段比较长的路径才到达
MCU
),还是把电源
IC
放置到中间偏右(电源
IC
的输出
5V
的线到达
MCU
就比较短,但输入电源线就经过比较长一段
PCB
板)?或是有更好的布局 ?
答
:
首先你的所谓信号输入插件是否是模拟器件?如果是是模拟器件,建议你的电源布局应尽量不影响到模拟部分的信号完整性.因此有几点需要考虑(1)首先你的稳压电源芯片是否是比较干净,纹波小的电源.对模拟部分的供电,对电源的要求比较高.(2)模拟部分和你的MCU是否是一个电源,在高精度电路的设计中,建议把模拟部分和数字部分的电源分开.(3)对数字部分的供电需要考虑到尽量减小对
模拟电路
部分的影响.
8
.
在高速信号链的应用中,对于多
ASIC
都存在模拟地和数字地,究竟是采用地分割,还是不分割地?既有准则是什么?哪种效果更好?
答
:
迄今为止,没有定论。一般情况下你可以查阅芯片的手册。
ADI
所有混合芯片的手册中都是推荐你一种接地的方案,有些是推荐公地、有些是建议隔离地。这取决于芯片设计。
9
.
何时要考虑线的等长?如果要考虑使用等长线的话,两根信号线之间的长度之差最大不能超过多少?如何计算?
答
:
差分线计算思路:如果你传一个正弦信号,你的长度差等于它传输波长的一半是,相位差就是
180
度,这时两个信号就完全抵消了。所以这时的长度差是最大值。以此类推,信号线差值一定要小于这个值。
10
.
高速中的蛇形走线,适合在那种情况?有什么缺点没,比如对于差分走线,又要求两组信号是正交的。
答
:
蛇形走线,因为应用场合不同而具不同的作用:
(
1
)如果蛇形走线在计算机板中出现,其主要起到一个滤波
电感
和阻抗匹配的作用,提高电路的抗干扰能力。计算机主机板中的蛇形走线,主要用在一些时钟信号中,如
PCI-Clk,AGPCIK,IDE,DIMM
等信号线。
(
2
)若在一般普通
PCB
板中,除了具有滤波电感的作用外,还可作为收音机天线的电感线圈等等。如
2.4G
的对讲机中就用作电感。
( 3 )对一些信号布线长度要求必须严格等长,高速数字
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