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标题: 高频电路PCB设计 [打印本页]

作者: 520503 时间: 2014-9-9 22:21 标题: 高频电路PCB设计

关键字：高频电路 PCB布局布线
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)

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：

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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