武漢PCB設(shè)計(jì)中的常見問題
- 發(fā)布時(shí)間:2022-08-23 09:09:47
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走線是PCB設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)之一,接下來跟深亞電子一起來看看工程師在PCB走線時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到哪些問題。
1、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?
答: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。各家 EDA公司的繞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。 這會(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。 另外, 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。 例如, 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。所以, 選擇一個(gè)繞線引擎能力強(qiáng)的布線器, 才是解決之道。
2、差分信號(hào)線中間可否加地線?
差分信號(hào)中間一般是不能加地線。因?yàn)椴罘中盘?hào)的應(yīng)用原理最重要的一點(diǎn)便是利用差分信號(hào)間相互耦合(coupling)所帶來的好處,如 flux cancellation,抗噪聲(noise immunity)能力等。若在中間加地線,便會(huì)破壞耦合效應(yīng)。
3、高頻信號(hào)布線時(shí)要注意哪些問題?
答:1.信號(hào)線的阻抗匹配;2.與其他信號(hào)線的空間隔離;3.對(duì)于數(shù)字高頻信號(hào),差分線效果會(huì)更好;
4、高速中的蛇形走線,適合在那種情況?有什么缺點(diǎn)沒,比如對(duì)于差分走線,又要求兩組信號(hào)是正交的。
答:蛇形走線,因?yàn)閼?yīng)用場(chǎng)合不同而具不同的作用:
(1)如果蛇形走線在計(jì)算機(jī)板中出現(xiàn),其主要起到一個(gè)濾波電感和阻抗匹配的作用,提高電路的抗干擾能力。計(jì)算機(jī)主機(jī)板中的蛇形走線,主要用在一些時(shí)鐘信號(hào)中,如PCI-Clk,AGPCIK,IDE,DIMM等信號(hào)線。
(2)若在一般普通PCB板中,除了具有濾波電感的作用外,還可作為收音機(jī)天線的電感線圈等等。如2.4G的對(duì)講機(jī)中就用作電感。
(3)對(duì)一些信號(hào)布線長(zhǎng)度要求必須嚴(yán)格等長(zhǎng),高速數(shù)字PCB板的等線長(zhǎng)是為了使各信號(hào)的延遲差保持在一個(gè)范圍內(nèi),保證系統(tǒng)在同一周期內(nèi)讀取的數(shù)據(jù)的有效性(延遲差超過一個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)會(huì)錯(cuò)讀下一周期的數(shù)據(jù))。如INTELHUB架構(gòu)中的HUBLink,一共13根,使用233MHz的頻率,要求必須嚴(yán)格等長(zhǎng),以消除時(shí)滯造成的隱患,繞線是惟一的解決辦法。一般要求延遲差不超過1/4時(shí)鐘周期,單位長(zhǎng)度的線延遲差也是固定的,延遲跟線寬、線長(zhǎng)、銅厚、板層結(jié)構(gòu)有關(guān),但線過長(zhǎng)會(huì)增大分布電容和分布電感,使信號(hào)質(zhì)量有所下降。所以時(shí)鐘IC引腳一般都接;" 端接,但蛇形走線并非起電感的作用。相反地,電感會(huì)使信號(hào)中的上升沿中的高次諧波相移,造成信號(hào)質(zhì)量惡化,所以要求蛇形線間距最少是線寬的兩倍。信號(hào)的上升時(shí)間越小,就越易受分布電容和分布電感的影響。
(4)蛇形走線在某些特殊的電路中起到一個(gè)分布參數(shù)的LC濾波器的作用。
5、PCB板設(shè)計(jì)中電源走線的粗細(xì)如何選???有什么規(guī)則嗎?
答:可以參考:0.15×線寬(mm)=A,也需要考慮銅厚
6、數(shù)據(jù)線并行布線是不是為了相互干擾?
答:并行走線要注意線與線的間距,防止串?dāng)_發(fā)生。
7、6層設(shè)計(jì)時(shí),層的分配技巧,那些走線要走中間層 ?
答:看你的設(shè)計(jì)了。原則是保證模擬信號(hào)線和模擬地有單獨(dú)兩層。
8、多大頻率的晶振要考慮MCU與晶振間的走線方式?
答:晶振與MCU應(yīng)盡量靠近,用最短的直線連接。
9、高速PCB,布線過程中過孔的避讓如何處理,有什么好的建議?
答:高速PCB,最好少打過孔,通過增加信號(hào)層來解決需要增加過孔的需求。
10、如何避免布線時(shí)引入的噪聲?
答:數(shù)字地與模擬地要單點(diǎn)接地,否則數(shù)字地回流會(huì)流過模擬地對(duì)模擬電路造成干擾。
11、見PCB板的布線折彎時(shí)有45度角和圓弧兩種,有何優(yōu)缺點(diǎn),怎么選擇?
答:從阻抗匹配的角度,這兩種線都可以做成匹配的彎角。但是圓角可能不好加工。
12、電路中有高速邏輯器件時(shí),最大布線長(zhǎng)度為多大?
答:布線不怕長(zhǎng),就怕不對(duì)稱或者有比較大的差,這樣容易因?yàn)闀r(shí)延造成錯(cuò)誤的邏輯。
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