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[導讀]電子技術(shù)的發(fā)展變化必然給板級設計帶來許多新問題和新挑戰(zhàn)。首先,由于高密度引腳及引腳尺寸日趨物理極限,導致低的布通率;其次,由于系統(tǒng)時鐘頻率的提高,引起的時序及信號完整性問題;第三,工程師希望能在PC平臺上用更好的工具完成復雜的高性能的設計。

一、PCB板設計的趨勢分析:

電子技術(shù)的發(fā)展變化必然給板級設計帶來許多新問題和新挑戰(zhàn)。首先,由于高密度引腳及引腳尺寸日趨物理極限,導致低的布通率;其次,由于系統(tǒng)時鐘頻率的提高,引起的時序及信號完整性問題;第三,工程師希望能在PC平臺上用更好的工具完成復雜的高性能的設計。由此,我們不難看出,PCB板設計有以下三種趨勢:

1、速數(shù)字電路(即高時鐘頻率及快速邊沿速率)的設計成為主流。

2、產(chǎn)品小型化及高性能必須面對在同一塊PCB板上由于混合信號設計技術(shù)(即數(shù)字、模擬及射頻混合設計)所帶來的分布效應問題。

3、設計難度的提高,導致傳統(tǒng)的設計流程及設計方法,以及PC上的CAD工具很難勝任當前的技術(shù)挑戰(zhàn),因此,EDA軟件工具平臺從UNIX轉(zhuǎn)移到NT平臺成為業(yè)界公認的一種趨勢。

二、高速高密度PCB不行的技巧要點:

1、高頻電路器件管腳問的引線彎折越少越好.高頻電路布線的引線最好采用全 直線,需要轉(zhuǎn)折,可用45°折線或圓弧轉(zhuǎn)折,這種要求在低頻電路中僅僅用于 提高銅箔的固著強度,而在高頻電路中,滿足這一要求卻可以減少高頻信號對 外的發(fā)射和相互問的耦合.

高頻電路器件管腳的引線越短越好.

2、高頻電路器件管腳問的引線層問交替越少越好.也即元件連接過程中所用的 過孔(Via)越少越好.據(jù)測,一個過孔可帶來約0.5pF的分布電容,減少過孔數(shù) 能顯著提高速度.

3、高頻電路往往集成度較高,布線密度大,采用多層板既是布線所必須的,也是 降低干擾的有效手段.

4、高頻電路布線,要注意信號線近距離平行走線所引入的串擾,若無法避免平行分布,可在平行信號線的反面布置大面積地來大幅度減少干擾.同一層內(nèi)的平 行走線幾乎無法避免,但是在相鄰的兩個層走線的方向務必取為相互垂直.

對特別重要的信號線或局部單元實施地線包圍的措施,各類信號線走線不能形成環(huán)路,地線也不能形成電流環(huán)路

5、高頻電路器件管腳問的引線層問交替越少越好.也即元件連接過程中所用的 過孔(Via)越少越好.據(jù)測,一個過孔可帶來約0.5pF的分布電容,減少過孔數(shù) 能顯著提高速度.

6、模擬地線(AGND)、數(shù)字地線(DGND)等接往公共地線時要采用高頻扼流這一環(huán)節(jié).在實際裝配高頻扼流環(huán)節(jié)時用的往往是中心穿有導線的高頻鐵氧體磁珠,可在原理圖中把它當做電感,在PCB元件庫中單獨為它定義一個元件封裝,布線前把它手工移動到靠近公共地線匯合的合適位置上.

7、每個集成電路塊(IC)的附近應設置至少一個高頻退耦電容,退耦電容盡量靠近器件的Vcc.

以上7個高速高密度PCB設計的技巧要點,如果大家掌握適當,在任何的一個項目中都能得心應手的設計

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