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隨著高速PCB設(shè)計的引入，電路建筑行業(yè)正在為設(shè)計師，工程師和PCB制造而改變。如果您需要有關(guān)PCB技術(shù)的復(fù)習(xí)知識，需要知道如何設(shè)計PCB，或者是電路初學(xué)者，我們的綜合指南將為您提供幫助。

什么是高速PCB設(shè)計？

高速PCB設(shè)計是用于高速電路的工程電路板布局。這些高速電路是電路板的物理組件會影響信號完整性的設(shè)計。高速電路的這種特性包括布局，層堆疊和互連等等。

采用高速PCB設(shè)計時，您必須比平時花費更多的時間在走線的確切位置，寬度，與其他信號的接近程度以及走線所連接的組件類型上。

信號和信號完整性

無論您是要處理普通還是高速PCB設(shè)計，電路板都會通過走線發(fā)送信號以到達(dá)端點。那么，什么是高速信號？有兩種類型：模擬和數(shù)字。

數(shù)字信號

數(shù)字信號比模擬信號簡單，因為它們是一系列的低點和高點。您也可以將它們視為0和1，或者斷斷續(xù)續(xù)。

模擬信號

模擬信號的變化遠(yuǎn)大于數(shù)字信號，并且可能包含正負(fù)信號陣列。信號根據(jù)信號的強度和頻率而波動。

高速PCB設(shè)計

在設(shè)計電路時，請牢記這些常見問題和解決方案，以提高電路板的性能。

問題

高速PCB設(shè)計非常敏感，因此在您進(jìn)行項目時可能會遇到一些問題。這是要監(jiān)視的三個最常見的問題。  

定時

如果信號定時不正確，則可能會收到損壞的數(shù)據(jù)。由于存在時序問題，您需要確保布局中的每個信號以及來自時鐘的信號都相對于所有其他信號在正確的時間到達(dá)。

干擾

信號完整性意味著您的信號以正確的形式到達(dá)目的地。如果您的信號到達(dá)終點時看起來不像它們應(yīng)有的樣子，則很可能在此過程中遇到了干擾。

噪聲

每個PCB都會釋放噪聲，但是如果噪聲過多，則可能會損壞您的數(shù)據(jù)。當(dāng)板上的其他信號之一發(fā)生意外振蕩而影響周圍的信號時，就會產(chǎn)生噪聲。

解決方案

幸運的是，已經(jīng)解決了所有這些問題，它們是高速設(shè)計至關(guān)重要的一部分。

阻抗

阻抗是解決影響PCB設(shè)計的幾個最常見問題的基本解決方案。當(dāng)發(fā)射器和接收器之間的阻抗正確時，它將直接影響信號的質(zhì)量，完整性和靈敏度。

匹配

匹配有助于正確安排信號時間。如果匹配兩條耦合走線的長度，將確保它們同時到達(dá)目的地并與時鐘同步。

間距

在示蹤劑之間留有足夠的空間有助于保護(hù)它們免受噪聲和其他類型信號的干擾。當(dāng)避免將示蹤劑放置得太近時，可以減少干擾的機會。

高速PCB布局

當(dāng)我們談?wù)撌裁词荘CB的高速設(shè)計時，我們必須記住大量的指導(dǎo)原則。提前計劃布局將有助于維護(hù)項目的時間表并防止出錯。

原理圖

第一步是用原理圖繪制電路圖。繪制原理圖時，請考慮信號流，并嘗試從左到右捕獲自然流，同時包括盡可能多的有用信息。

要求

具體說明您的PCB布局說明。確保包括對電路用途的描述，電路草圖，電路板堆疊，組件的位置以及走線和電路的距離。

您可能還需要考慮每層信號的類型。例如，如果您使用的是射頻，則需要考慮什么是RF PCB設(shè)計。這些是具有特殊要求的高頻信號。在您的說明中，包括對董事會正常運作至關(guān)重要的所有內(nèi)容。

位置

電路板上組件的位置是PCB布局中最關(guān)鍵的元素之一。您還必須考慮電路在板上的位置以及周圍的其他電路。

電源旁路

為了降低高速電路中的噪聲，必須旁路放大器電源端子上的電源。

如果要處理高速運算放大器，則有兩種旁路技術(shù)。它們是在大多數(shù)情況下都可使用的軌對地，而在特殊情況下則很有用。

寄生電容

寄生電容是寄生電容器和電感器，它們潛入高速布局并在電路中引起問題。由于不需要花費很多時間就可以破壞它們，因此高速PCB電路很容易受到寄生影響。

地平面

接地層用作參考電壓，提供屏蔽功能，允許散熱，并最大程度降低了雜散電感。但是，您必須要小心，因為接地層也可能會導(dǎo)致更多的寄生電容。

在大多數(shù)情況下，您將希望將電路的整個層都用作接地層，并保持其不間斷。

打包

在處理運算放大器時，它們采用許多不同的封裝。您選擇的一個將影響放大器的高頻性能。通常，封裝會影響寄生效應(yīng)和信號路由。

布線和屏蔽

布線和屏蔽可減少信號之間的干擾。PCB設(shè)計中存在幾種布線和屏蔽方法。接地層可以很好地進(jìn)行屏蔽。您還可以正交走線，以減少電容耦合并最大程度地減小走線的接近度。

如何判斷您的項目是否高速

雖然沒有絕對定義高速PCB設(shè)計，但是有幾種方法可以確定您的項目是否是高速的。

信號完整性的問題是一個準(zhǔn)確的指示。如果您正在開發(fā)手機項目或主板，那絕對是一種高速設(shè)計。使用特定技術(shù)也可能是有用的線索。

如果您的項目是一個分布式系統(tǒng)，其中有一堆子電路可以在更廣泛的系統(tǒng)中獨立工作，那么您還需要處理高速PCB。