PCB布局布线基础技巧问答 “Altium杯”Altium Designer应用技巧qlh.docx
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1、一PCB布布局布线线基础技技巧 1、高频频信号布布线时要要注意哪哪些问题题?1.信号线线的阻抗抗匹配;2.与与其他信信号线的的空间隔隔离;33.对于于数字高高频信号号,差分分线效果果会更好好;2、 在在布板时时,如果果线密,过过孔就可可能要多多,当然然就会影影响板子子的电气气性能,请请问怎样样提高板板子的电电气性能能?对于于低频信信号,过过孔不要要紧,高高频信号号尽量减减少过孔孔。如果果线多可可以考虑虑多层板板;3、.是是不是板板子上加加的去耦耦电容越越多越好好?去耦耦电容需需要在合合适的位位置加合合适的值值。例如如,在你你的模拟拟器件的的供电端端口就进进加,并并且需要要用不同同的电容容值去滤
2、滤除不同同频率的的杂散信信号;4、一个个好的板板子它的的标准是是什么?布局合合理、功功率线功功率冗余余度足够够、高频频阻抗阻阻抗、低低频走线线简洁.5、通孔孔和盲孔孔对信号号的差异异影响有有多大?应用的的原则是是什么?采用盲盲孔或埋埋孔是提提高多层层板密度度、减少少层数和和板面尺尺寸的有有效方法法,并大大大减少少了镀覆覆通孔的的数量。但但相比较较而言,通通孔在工工艺上好好实现,成成本较低低,所以以一般设设计中都都使用通通孔。 6、在涉涉及模拟拟数字混混合系统统的时候候,有人人建议电电层分割割,地平平面采取取整片敷敷铜,也也有人建建议电地地层都分分割,不不同的地地在电源源源端点点接,但但是这样样
3、对信号号的回流流路径就就远了,具具体应用用时应如如何选择择合适的的方法? 如果果你有高高频220MHHz信号号线,并并且长度度和数量量都比较较多,那那么需要要至少两两层给这这个模拟拟高频信信号。一一层信号号线、一一层大面面积地,并并且信号号线层需需要打足足够的过过孔到地地。这样样的目的的是:11、对于于模拟信信号,这这提供了了一个完完整的传传输介质质和阻抗抗匹配;2、地地平面把把模拟信信号和其其他数字字信号进进行隔离离;3、地地回路足足够小,因因为你打打了很多多过孔,地地有是一一个大平平面。7、在电电路板中中,信号号输入插插件在PPCB最最左边沿沿,MCCU在靠靠右边,那那么在布布局时是是把稳
4、压压电源芯芯片放置置在靠近近接插件件(电源源IC输输出5VV经过一一段比较较长的路路径才到到达MCCU),还还是把电电源ICC放置到到中间偏偏右(电电源ICC的输出出5V的的线到达达MCUU就比较较短,但但输入电电源线就就经过比比较长一一段PCCB板)?或是有有更好的的布局 ?首先先你的所所谓信号号输入插插件是否否是模拟拟器件?如果是是是模拟拟器件,建建议你的的电源布布局应尽尽量不影影响到模模拟部分分的信号号完整性性因此此有几点点需要考考虑()首先先你的稳稳压电源源芯片是是否是比比较干净净,纹波波小的电电源对对模拟部部分的供供电,对对电源的的要求比比较高()模模拟部分分和你的的是否是是一个电电
5、源,在在高精度度电路的的设计中中,建议议把模拟拟部分和和数字部部分的电电源分开开()对数数字部分分的供电电需要考考虑到尽尽量减小小对模拟拟电路部部分的影影响 8、在高高速信号号链的应应用中,对对于多AASICC都存在在模拟地地和数字字地,究究竟是采采用地分分割,还还是不分分割地?既有准准则是什什么?哪哪种效果果更好?迄今为为止,没没有定论论。一般般情况下下你可以以查阅芯芯片的手手册。AADI所所有混合合芯片的的手册中中都是推推荐你一一种接地地的方案案,有些些是推荐荐公地、有有些是建建议隔离离地。这这取决于于芯片设设计。9、何时时要考虑虑线的等等长?如如果要考考虑使用用等长线线的话,两两根信号号
6、线之间间的长度度之差最最大不能能超过多多少?如如何计算算?差分分线。计计算思路路:如果果你传一一个正弦弦信号,你你的长度度差等于于它传输输波长的的一半是是,相位位差就是是1800度,这这时两个个信号就就完全抵抵消了。所所以这时时的长度度差是最最大值。以以此类推推,信号号线差值值一定要要小于这这个值。10、高高速中的的蛇形走走线,适适合在那那种情况况?有什什么缺点点没,比比如对于于差分走走线,又又要求两两组信号号是正交交的。蛇蛇形走线线,因为为应用场场合不同同而具不不同的作作用:(11)如果果蛇形走走线在计计算机板板中出现现,其主主要起到到一个滤滤波电感感和阻抗抗匹配的的作用,提提高电路路的抗干
7、干扰能力力。计算算机主机机板中的的蛇形走走线,主主要用在在一些时时钟信号号中,如如PCII-Cllk,AAGPCCIK,IDEE,DIIMM等等信号线线。(2)若若在一般般普通PPCB板板中,除除了具有有滤波电电感的作作用外,还还可作为为收音机机天线的的电感线线圈等等等。如22.4GG的对讲讲机中就就用作电电感。(3)对对一些信信号布线线长度要要求必须须严格等等长,高高速数字字PCBB板的等等线长是是为了使使各信号号的延迟迟差保持持在一个个范围内内,保证证系统在在同一周周期内读读取的数数据的有有效性(延延迟差超超过一个个时钟周周期时会会错读下下一周期期的数据据)。如如INTTELHHUB架架构
8、中的的HUBBLinnk,一一共133根,使使用2333MHHz的频频率,要要求必须须严格等等长,以以消除时时滞造成成的隐患患,绕线线是惟一一的解决决办法。一一般要求求延迟差差不超过过1/44时钟周周期,单单位长度度的线延延迟差也也是固定定的,延延迟跟线线宽、线线长、铜铜厚、板板层结构构有关,但但线过长长会增大大分布电电容和分分布电感感,使信信号质量量有所下下降。所所以时钟钟IC引引脚一般般都接; 端端接,但但蛇形走走线并非非起电感感的作用用。相反地,电电感会使使信号中中的上升升沿中的的高次谐谐波相移移,造成成信号质质量恶化化,所以以要求蛇蛇形线间间距最少少是线宽宽的两倍倍。信号号的上升升时间
9、越越小,就就越易受受分布电电容和分分布电感感的影响响。(4)蛇蛇形走线线在某些些特殊的的电路中中起到一一个分布布参数的的LC滤滤波器的的作用。PCB布布线基础础技巧问问答连载载11、在在设计PPCB时时,如何何考虑电电磁兼容容性EMMC/EEMI,具具体需要要考虑哪哪些方面面?采取取哪些措措施? 好的EEMI/EMCC 设计计必须一一开始布布局时就就要考虑虑到器件件的位置置, PPCB 叠层的的安排,重重要联机机的走法法, 器器件的选选择等。例如时钟产生器的位置尽量不要靠近对外的连接器,高速信号尽量走内层并注意特性阻抗匹配与参考层的连续以减少反射,器件所推的信号之斜率(slew rate)尽量
10、小以减低高频成分,选择去耦合(decoupling/bypass)电容时注意其频率响应是否符合需求以降低电源层噪声。另外,注意高频信号电流之回流路径使其回路面积尽量小(也就是回路阻抗loop impedance 尽量小)以减少辐射, 还可以用分割地层的方式以控制高频噪声的范围,最后,适当的选择PCB 与外壳的接地点(chassis ground)。12、请请问射频频宽带电电路PCCB的传传输线设设计有何何需要注注意的地地方?传传输线的的地孔如如何设置置比较合合适,阻阻抗匹配配是需要要自己设设计还是是要和PPCB加加工厂家家合作?这个问问题要考考虑很多多因素比如PPCB材材料的各各种参数数,根据
11、据这些参参数最后后建立的的传输线线模型,器器件的参参数等阻抗匹匹配一般般要根据据厂家提提供的资资料来设设计 13、在在模拟电电路和数数字电路路并存的的时候,如如一半是是FPGGA或单单片机数数字电路路部分,另另一半是是DACC和相关关放大器器的模拟拟电路部部分。各各种电压压值的电电源较多多,遇到到数模双双方电路路都要用用到的电电压值的的电源,是是否可以以用共同同的电源源,在布布线和磁磁珠布置置上有什什么技巧巧。 ?一般般不建议议这样使使用这这样使用用会比较较复杂,也也很难调调试 14、您您好,请请问在进进行高速速多层PPCB设设计时,关关于电阻阻电容等等器件的的封装的的选择的的,主要要依据是是
12、什么?常用那那些封装装,能否否举几个个例子。0402是手机常用;0603是一般高速信号的模块常用;依据是封装越小寄生参数越小,当然不同厂家的相同封装在高频性能上有很大差异。建议你在关键的位置使用高频专用元件。 15、一一般在设设计中双双面板是是先走信信号线还还是先走走地线?这个要要综合考考虑在在首先考考虑布局局的情况况下,考考虑走线线16、在在进行高高速多层层PCBB设计时时,最应应该注意意的问题题是什么么?能否否做详细细说明问问题的解解决方案案。最应应该注意意的是你你的层的的设计,就就是信号号线、电电源线、地地、控制制线这些些你是如如何划分分在每个个层的。一一般的原原则是模模拟信号号和模拟拟
13、信号地地至少要要保证单单独的一一层。电电源也建建议用单单独一层层。17、请请问具体体何时用用2层板板,4层层板,66层板在在技术上上有没有有严格的的限制?(除去去体积原原因)是是以CPPU的频频率为准准还是其其和外部部器件数数据交互互的频率率为准? 采用用多层板板首先可可以提供供完整的的地平面面,另外外可以提提供更多多的信号号层,方方便走线线。对于于CPUU要去控控制外部部存储器器件的应应用,应应以交互互的频率率为考虑虑,如果果频率较较高,完完整的地地平面是是一定要要保证的的,此外外信号线线最好要要保持等等长。 18、PPCB布布线对模模拟信号号传输的的影响如如何分析析,如何何区分信信号传输输
14、过程中中引入的的噪声是是布线导导致还是是运放器器件导致致。 这这个很难难区分,只只能通过过PCBB布线来来尽量减减低布线线引入额额外噪声声。19、最最近我学学习PCCB的设设计,对对高速多多层PCCB来说说,电源源线、地地线和信信号线的的线宽设设置为多多少是合合适的,常常用设置置是怎样样的,能能举例说说明吗?例如工工作频率率在3000Mhhz的时时候该怎怎么设置置。3000MHzz的信号号一定要要做阻抗抗仿真计计算出线线宽和线线和地的的距离;电源线线需要根根据电流流的大小小决定线线宽地在在混合信信号PCCB时候候一般就就不用“线线”了,而而是用整整个平面面,这样样才能保保证回路路电阻最最小,并
15、并且信号号线下面面有一个个完整的的平面 20、请请问怎样样的布局局才能达达到最好好的散热热效果?PCBB中热量量的来源源主要有有三个方方面:(1)电电子元器器件的发发热;(2)PP c B本身身的发热热;(33)其它它部分传传来的热热。在这这三个热热源中,元元器件的的发热量量最大,是是主要热热源,其其次是PPCB板板产生的的热,外外部传入入的热量量取决于于系统的的总体热热设计,暂暂时不做做考虑。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。这里有一篇相关的文章21、可可否解释释下线宽宽和与之之匹配的的
16、过孔的的大小比比例关系系?这个个问题很很好,很很难说有有一个简简单的比比例关系系,因为为他两的的模拟不不一样。一一个是面面传输一一个是环环状传输输。您可可以在网网上找一一个过孔孔的阻抗抗计算软软件,然然后保持持过孔的的阻抗和和传输线线的阻抗抗一致就就行。22、您您好!在在一块普普通的有有一MCCU控制制的PCCB电路路板中,但但没大电电流高速速信号等等要求不不是很高高,那么么在PCCB的四四周最外外的边沿沿是否铺铺一层地地线把整整个电路路板包起起来会比比较好?一般来来讲,就就铺一个个完整的的地就可可以了。23、11、我知知道ADD转换芯芯片下面面要做模模拟地和和数字地地的单点点连接,但但如果板
17、板上有多多个ADD转换芯芯片的情情况下怎怎么处理理呢?22、多层层电路板板中,多多路开关关(muultiipleexerr)切换换模拟量量采样时时,需要要像ADD转换芯芯片那样样把模拟拟部分和和数字部部分分开开吗? 1。几几个ADDC尽量量放在一一起,模模拟地数数字地在在ADCC下方单单点连接接;2。取取决于MMUX与与ADCC的切换换速度,一一般ADDC的速速度会高高于MUUX,所所以建议议放在AADC下下方。当当然,保保险起见见,可以以在MUUX下方方也放一一个磁珠珠的封装装,调试试时视具具体情况况来选择择在哪进进行单点点连接。 24、在在常规的的网络电电路设计计中,有有的采用用把几个个地
18、连在在一起,又又这样的的用法吗吗?为什什么?谢谢谢!不不是很清清楚您的的问题。对对于混合合系统肯肯定会有有几种类类型的地地,最终终是会在在一点将将其连接接一起,这这样做的的目的是是等电势势。大家家需要一一个共同同的地电电平做参参考。25、PPCB中中的模拟拟部分和和数字部部分、模模拟地和和数字地地如何有有效处理理,多谢谢!模拟拟电路和和数字电电路要分分开区域域放置,使使得模拟拟电路的的回流在在模拟电电路区域域,数字字的在数数字区域域内,这这样数字字就不会会影响到到模拟。模模拟地和和数字地地处理的的出发点点是类似似的,不不能让数数字信号号的回流流流到模模拟地上上去。 26、模模拟电路路和数字字电
19、路在在PCBB板设计计时,对对地线的的设计有有哪些不不同?需需要注意意哪些问问题?模模拟电路路对地的的主要要要求是,完完整、回回路小、阻阻抗匹配配。数字字信号如如果低频频没有特特别要求求;如果果速度高高,也需需要考虑虑阻抗匹匹配和地地完整。27、去去耦电容容一般有有两个,00.1和和10的的,如果果面积比比较紧张张的情况况话,如如何放置置两个电电容,哪哪个放置置背面好好些?要要根据具具体的应应用和针针对什么么芯片来来设计 28、请请问老师师,射频频电路中中,经常常会出现现IQ两两路信号号,请问问这两根根线的长长度是否否需要一一样?在在射频电电路里尽尽量使用用一样的的 29、高高频信号号电路的的
20、设计与与普通电电路设计计有什么么不同吗吗?能以以走线设设计为例例简单说说明一下下吗?高高频电路路设计要要考虑很很多参数数的影响响,在高高频信号号下,很很多普通通电路可可以忽略略的参数数不能忽忽略,因因此可能能要考虑虑到传输输线效应应 。30、高高速PCCB,布布线过程程中过孔孔的避让让如何处处理,有有什么好好的建议议?高速速PCBB,最好好少打过过孔,通通过增加加信号层层来解决决需要增增加过孔孔的需求求。31、问PPCB板板设计中中电源走走线的粗粗细如何何选取?有什么么规则吗吗?答答可以以参考:0.115线线宽(mmm)=A,也也需要考考虑铜厚厚 32、问数数字电路路和模拟拟电路在在同一块块多
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