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![](http://images.eccn.com/silabs/silicon_chip_980x60_202203.jpg)
元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。PCB设计是电子产品设计的重要阶段,当电原理图已经设计好后,根据结构要求,按照功能划分确定采用几块功能板,并确定每块功能板PCB外型尺寸、安装方式,还必须同时考虑调试、维修的方便性,以及屏蔽、散热、EMI性能等因素。需要工程人员确定布局布线方案,确定关键电路和信号线和布线方法细节,以及应该遵从的布线原则。PCB设计过程的几个阶段都必须进行检查、分析和修改。整个布线完成后,再经过全面规则检查,才能拿去加工。
一、引言
长期以来,设计人员往往将精力花在对程序、电原理、参数冗余等方面的核查上,却极少将精力花在对PCB设计的审核方面,而往往正是由于PCB设计缺陷,导致大量的产品性能问题。PCB设计原则涉及到许多方方面面,包括各项基本原则、抗干扰、电磁兼容、安全防护,等等。对于这些方面,特别在高频电路(尤其在微波级高频电路)方面,相关理念的缺乏,往往导致整个研发项目的失败。许多人还停留在“将电原理用导体连接起来发挥预定作用”基础上,甚至认为“PCB设计属于结构、工艺和提高生产效率等方面的考虑范畴”。许多工程师也没有充分认识到该环节在产品设计中,应是整个设计工作的特别重点,而错误地将精力花费在选择高性能的元器件,结果是成本大幅上升,性能的提高却微乎其微。
二、高速PCB设计
在产品工程中,PCB的设计占据非常重要的位置,尤其在高频电设计中。有一些普遍的规则,这些规则将作为普遍指导方针来对待。将高频电路之PCB的设计原则与技巧应用于设计之中,则可以大幅提高设计成功率。
(一)高速电路PCB的布线设计原则
1.使逻辑扇出最小化,最好只带一个负载。
2.在高速信号线的输出与接收端之间尽可能避免使用通孔,避免引脚图形的十字交叉。尤其是时钟信号线,需要特别注意。
3.上下相邻两层信号线应该互相垂直,避免拐直角弯。
4.并联端接负载电阻应尽可能靠近接收端。
5.为保证最小反射,所有的开路线(或没有端接匹配的线)长度必须满足下式:
Lopen——开路线长度(inches)
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trise——信号上升时间(ns)
tpd——线的传播延迟(0.188ns/in——按带线特性)。
几种高速逻辑电路上升时间典型值:
![](http://image.ednchina.com/2014/6/612gppcb02.JPG)
6.当开路线长度超过上式要求的值时,应使用串联阻尼电阻器,串联端接电阻应该尽可能地接到输出端的引脚上。
7.保证模拟电路和数字电路分开,AGND和DGND必须通过一个电感或磁珠连接在一起,并尽可能在接近A/D转换器的位置。
8.保证电源的充分去耦。
9.最好使用表面安装电阻和电容。 |
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