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PCB快速掌握:[11]设计高速pcb应当考虑的问题

通过前面的介绍,应该可以掌握pcb设计的一般方法了,但高速、高密度的pcb设计却是相当有难度的。下面讲一下高速pcb设计主要考虑的问题。
工具/原料

电脑

方法/步骤
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所谓的高速PCB设计,一般是指信号的互连延时大于信号边沿翻转时间的20%所进行的设计。

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高速PCB设计中,必须考虑的问题主要有:信号完整性、电磁兼容、热噪声问题。一般,当信号频率高于30MHZ以上,就必须防止信号失真,当频率高于66MHZ,就必须分析信号的完整性问题。

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信号完整性,是指信号线上的信号质量。它是由板级设计中的许多因素引起的,主要包括串扰和反射等。

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串扰是指相邻信号线之间出现的信号耦合现象。导线越长,连线形成的平行性机会越大,就是说越容易平行,根据电磁定律,平行的信号线就会相会产生作用,出现严重的信号耦合现象。所以,一般情况下pcb正反面布线都追求正交化布线。

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负载是指电源端和负载端阻抗不匹配,就会引起线上信号的反射,也就是说负载会将一部分信号电压发射会点源端,对电源端正常工作产生影响。关于这个问题,可以查找微波和电信技术方面的资料,将会有更加专业的解答。布线的几何形状、不正确的连接以及电源平面的不连续等都会导致产生反射现象。

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电磁兼容。高速pcb中,由于高速信号传输时产生的高频谐波引起的。主要是指数字系统抗干扰能力和它产生干扰的程度。

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热噪声,又称为热分析。系统高速工作时,器件会产生大量的热量,由于元器件排列布局紧密,会导致热量难以发散出去。因此,在设计PCB时,必须考虑到散热、元件布局、是否加装散热器、预留散热空间等问题。

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支持高速PCB设计较好的EDA软件。pcb设计软件有很多,但比较有代表性,且支持高速PCB设计较好的有metor graphics公司的mentor和cadence软件,当然还有其他,朋友们可以自己去尝试选择。

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