PCB快速掌握:[11]設計高速pcb應當考慮的問題

通過前面的介紹,應該可以掌握pcb設計的一般方法了,但高速、高密度的pcb設計卻是相當有難度的。下面講一下高速pcb設計主要考慮的問題。

工具/原料

電腦

方法/步驟

所謂的高速PCB設計,一般是指信號的互連延時大於信號邊沿翻轉時間的20%所進行的設計。

高速PCB設計中,必須考慮的問題主要有:信號完整性、電磁兼容、熱噪聲問題。一般,當信號頻率高於30MHZ以上,就必須防止信號失真,當頻率高於66MHZ,就必須分析信號的完整性問題。

信號完整性,是指信號線上的信號質量。它是由板級設計中的許多因素引起的,主要包括串擾和反射等。

串擾是指相鄰信號線之間出現的信號耦合現象。導線越長,連線形成的平行性機會越大,就是說越容易平行,根據電磁定律,平行的信號線就會相會產生作用,出現嚴重的信號耦合現象。所以,一般情況下pcb正反面布線都追求正交化布線。

負載是指電源端和負載端阻抗不匹配,就會引起線上信號的反射,也就是說負載會將一部分信號電壓發射會點源端,對電源端正常工作產生影響。關於這個問題,可以查找微波和電信技術方面的資料,將會有更加專業的解答。布線的幾何形狀、不正確的連接以及電源平面的不連續等都會導致產生反射現象。

電磁兼容。高速pcb中,由於高速信號傳輸時產生的高頻諧波引起的。主要是指數字系統抗干擾能力和它產生干擾的程度。

熱噪聲,又稱為熱分析。系統高速工作時,器件會產生大量的熱量,由於元器件排列布局緊密,會導致熱量難以發散出去。因此,在設計PCB時,必須考慮到散熱、元件布局、是否加裝散熱器、預留散熱空間等問題。

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