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[導(dǎo)讀]1、如何選擇PCB板材?選擇PCB板材必須在滿足設(shè)計(jì)需求和可量產(chǎn)性及成本中間取得平衡點(diǎn)。設(shè)計(jì)需求包含電氣和機(jī)構(gòu)這兩部分。通常在設(shè)計(jì)非常高速的PCB板子(大于GHz的頻率)時(shí)這材質(zhì)問題會(huì)比較重要?!±?

1、如何選擇PCB板材?

選擇PCB板材必須在滿足設(shè)計(jì)需求和可量產(chǎn)性及成本中間取得平衡點(diǎn)。設(shè)計(jì)需求包含電氣和機(jī)構(gòu)這兩部分。通常在設(shè)計(jì)非常高速的PCB板子(大于GHz的頻率)時(shí)這材質(zhì)問題會(huì)比較重要?!±?,現(xiàn)在常用的FR-4材質(zhì),在幾個(gè)GHz的頻率時(shí)的介質(zhì)損(dielectric?。欤铮螅螅?huì)對(duì)信號(hào)衰減 有很大的影響,可能就不合用。就電氣而言,要注意介電常數(shù)(dielectric?。悖铮睿螅簦幔睿簦┖徒椤≠|(zhì)損在所設(shè)計(jì)的頻率是否合用。

?

2、如何避免高頻干擾?

避免高頻干擾的基本思路是盡量降低高頻信號(hào)電磁場(chǎng)的干擾,也就是所謂的串?dāng)_(Crosstalk)??捎美蟾咚傩盘?hào)和模擬信號(hào)之間的距離,或加ground?。纾酰幔颍洌螅瑁酰睿簟。簦颍幔悖澹蟆≡谀M信號(hào)旁邊。還要注意數(shù)字地對(duì)模擬地的噪聲干擾。

3、在高速設(shè)計(jì)中,如何解決信號(hào)的完整性問題?

信號(hào)完整性基本上是阻抗匹配的問題。而影響阻抗匹配的因素有信號(hào)源的架構(gòu)和輸出阻抗(output?。椋恚穑澹洌幔睿悖澹呔€的特性阻抗,負(fù)載端的特性,走線的拓樸(topology)架構(gòu)等。解決的方式是靠端接(termination)與調(diào)整走線的拓樸。

4、差分布線方式是如何實(shí)現(xiàn)的?

差分對(duì)的布線有兩點(diǎn)要注意,一是兩條線的長度要盡量一樣長,另一是兩線的間距(此間距 由差分阻抗決定)要一直保持不變,也就是要保持平行。平行的方式有兩種,一為兩條線走 在同一走線層(side-by-side),一為兩條線走在上下相鄰兩層(over-under)。一般以前者?。螅椋洌澹猓螅椋洌鍖?shí)現(xiàn)的方式較多。 ?

5、對(duì)于只有一個(gè)輸出端的時(shí)鐘信號(hào)線,如何實(shí)現(xiàn)差分布線?

要用差分布線一定是信號(hào)源和接收端也都是差分信號(hào)才有意義。所以對(duì)只有一個(gè)輸出端的時(shí) 鐘信號(hào)是無法使用差分布線的。?

6、接收端差分線對(duì)之間可否加一匹配電阻?

接收端差分線對(duì)間的匹配電阻通常會(huì)加, 其值應(yīng)等于差分阻抗的值。這樣信號(hào)品質(zhì)會(huì)好些。

7、為何差分對(duì)的布線要靠近且平行?

對(duì)差分對(duì)的布線方式應(yīng)該要適當(dāng)?shù)目拷移叫?。所謂適當(dāng)?shù)目拷且驗(yàn)檫@間距會(huì)影響到差分 ?阻抗(differential impedance)的值, 此值是設(shè)計(jì)差分對(duì)的重要參數(shù)。需要平行也是因?yàn)橐3植罘肿杩沟囊恢滦?。若兩線忽遠(yuǎn)忽近, 差分阻抗就會(huì)不一致, 就會(huì)影響信號(hào)完整性?。ǎ螅椋纾睿幔臁。椋睿簦澹纾颍椋簦┘皶r(shí)間延遲(timing?。洌澹欤幔?。

8、如何處理實(shí)際布線中的一些理論沖突的問題

1. 基本上, 將模/數(shù)地分割隔離是對(duì)的。 要注意的是信號(hào)走線盡量不要跨過有分割的地方(moat), 還有不要讓電源和信號(hào)的回流電流路徑(returning current?。穑幔簦瑁┳兲?。 ?

2. 晶振是模擬的正反饋振蕩電路, 要有穩(wěn)定的振蕩信號(hào), 必須滿足loop gain與phase的規(guī) 范, 而這模擬信號(hào)的振蕩規(guī)范很容易受到干擾, 即使加ground?。纾酰幔颍洹。簦颍幔悖澹罂赡芤矡o法完全隔離干擾?!《译x的太遠(yuǎn), 地平面上的噪聲也會(huì)影響正反饋振蕩電路?!∷裕∫欢ㄒ獙ⅰ【д窈托酒木嚯x進(jìn)可能靠近。

3. 確實(shí)高速布線與EMI的要求有很多沖突。 但基本原則是因EMI所加的電阻電容或ferrite?。猓澹幔洌〔荒茉斐尚盘?hào)的一些電氣特性不符合規(guī)范?!∷?, 最好先用安排走線和PCB疊層的技 巧來解決或減少EMI的問題, 如高速信號(hào)走內(nèi)層?!∽詈蟛庞秒娮桦娙莼颍妫澹颍颍椋簦濉。猓澹幔涞姆绞?, 以降低對(duì)信號(hào)的傷害。

9、如何解決高速信號(hào)的手工布線和自動(dòng)布線之間的矛盾?

現(xiàn)在較強(qiáng)的布線軟件的自動(dòng)布線器大部分都有設(shè)定約束條件來控制繞線方式及過孔數(shù)目?!「骷遥牛模凉镜睦@線引擎能力和約束條件的設(shè)定項(xiàng)目有時(shí)相差甚遠(yuǎn)。 例如, 是否有足夠的約束條件控制蛇行線(serpentine)蜿蜒的方式, 能否控制差分對(duì)的走線間距等?!∵@會(huì)影響到 自動(dòng)布線出來的走線方式是否能符合設(shè)計(jì)者的想法?!×硗?, 手動(dòng)調(diào)整布線的難易也與繞線 引擎的能力有絕對(duì)的關(guān)系?!±?, 走線的推擠能力, 過孔的推擠能力, 甚至走線對(duì)敷銅的推擠能力等等?!∷?, 選擇一個(gè)繞線引擎能力強(qiáng)的布線器, 才是解決之道。

10、關(guān)于test?。悖铮酰穑铮?。

test coupon是用來以TDR?。ǎ裕椋恚濉。模铮恚幔椋睢。遥澹妫欤澹悖簦铮恚澹簦澹颍y(cè)量所生產(chǎn)的PCB板的特性阻抗是 否滿足設(shè)計(jì)需求?!∫话阋刂频淖杩褂袉胃€和差分對(duì)兩種情況。 所以, test?。悖铮酰穑铮钌系淖呔€線寬和線距(有差分對(duì)時(shí))要與所要控制的線一樣?!∽钪匾氖菧y(cè)量時(shí)接地點(diǎn)的位置?!榱藴p少接地引線(ground lead)的電感值,?。裕模姨桨簦ǎ穑颍铮猓澹┙拥氐牡胤酵ǔ7浅=咏啃盘?hào)的地方(probe?。簦椋穑?, 所以,?。簦澹螅簟。悖铮酰穑铮钌狭繙y(cè)信號(hào)的點(diǎn)跟接地點(diǎn)的距離和方式 要符合所用的探棒。

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