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PCB布局布线的十三个常见问题解答

  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。

  二、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;

  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;

  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。

  六、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:

  七、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

  八、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。

  九、在进行高速多层PCB设计时,最应该注意的问题是什么?能否做详细说明问题的解决方案。

  答:最应该注意的是你的层的设计,就是信号线、电源线、地、控制线这些你是如何划分在每个层的。一般的原则是模拟信号和模拟信号地至少要保证单独的一层。电源也建议用单独一层。

  十、请问具体何时用2层板,4层板,6层板在技术上有没有严格的限制?(除去体积原因)是以CPU的频率为准还是其和外部器件数据交互的频率为准?

  答:采用多层板首先可以提供完整的地平面,另外可以提供更多的信号层,方便走线。对于CPU要去控制外部存储器件的应用,应以交互的频率为考虑,如果频率较高,完整的地平面是一定要保证的,此外信号线最好要保持等长。

  十一、PCB布线对模拟信号传输的影响如何分析,如何区分信号传输过程中引入的噪声是布线导致还是运放器件导致。

  十二、最近我学习PCB的设计,对高速多层PCB来说,电源线、地线和信号线的线宽设置为多少是合适的,常用设置是怎样的,能举例说明吗?例如工作频率在300Mhz的时候该怎么设置?

  答:300MHz的信号一定要做阻抗仿真计算出线宽和线和地的距离;电源线需要根据电流的大小决定线宽地在混合信号PCB时候一般就不用“线”了,而是用整个平面,这样才能保证回路电阻最小,并且信号线下面有一个完整的平面

  答:PCB中热量的来源主要有三个方面:(1)电子元器件的发热;(2)PCB本身的发热;(3)其它部分传来的热。在这三个热源中,元器件的发热量最大,是主要热源,其次是PCB板产生的热,外部传入的热量取决于系统的总体热设计,暂时不做考虑。那么热设计的目的是采取适当的措施和方法降低元器件的温度和PCB板的温度,使系统在合适的温度下正常工作。主要是通过减小发热,和加快散热来实现

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