高速PCB設(shè)計指南之五

1、高速PCB設(shè)計指南之五第一篇 DSP系統(tǒng)的降噪技術(shù) 隨著高速DSP（數(shù)字信號處理器）和外設(shè)的出現(xiàn)，新產(chǎn)品設(shè)計人員面臨著電磁干擾（EMI）日益嚴(yán)重的威脅。早期，把發(fā)射和干擾問題稱之為EMI或RFI（射頻干擾）?，F(xiàn)在用更確定的詞“干擾兼容性”替代。電磁兼容性（EMC）包含系統(tǒng)的發(fā)射和敏感度兩方面的問題。假若干擾不能完全消除，但也要使干擾減少到最小。如果一個DSP系統(tǒng)符合下面三個條件，則該系統(tǒng)是電磁兼容的。1 對其它系統(tǒng)不產(chǎn)生干擾。2 對其它系統(tǒng)的發(fā)射不敏感。3 對系統(tǒng)本身不產(chǎn)生干擾。干擾定義 當(dāng)干擾的能量使接收器處在不希望的狀態(tài)時引起干擾。干擾的產(chǎn)生不是直接的（通過導(dǎo)體、公共阻抗耦合等）就是間接的

2、（通過串?dāng)_或輻射耦合）。電磁干擾的產(chǎn)生是通過導(dǎo)體和通過輻射。很多電磁發(fā)射源，如光照、繼電器、DC電機(jī)和日光燈都可引起干擾。AC電源線、互連電纜、金屬電纜和子系統(tǒng)的內(nèi)部電路也都可能產(chǎn)生輻射或接收到不希望的信號。在高速數(shù)字電路中，時鐘電路通常是寬帶噪聲的最大產(chǎn)生源。在快速DSP中，這些電路可產(chǎn)生高達(dá)300MHz的諧波失真，在系統(tǒng)中應(yīng)該把它們?nèi)サ?。在?shù)字電路中，最容易受影響的是復(fù)位線、中斷線和控制線。傳導(dǎo)性EMI 一種最明顯而往往被忽略的能引起電路中噪聲的路徑是經(jīng)過導(dǎo)體。一條穿過噪聲環(huán)境的導(dǎo)線可檢拾噪聲并把噪聲送到另外電路引起干擾。設(shè)計人員必須避免導(dǎo)線撿拾噪聲和在噪聲產(chǎn)生引起干擾前，用去耦辦法除去噪

3、聲。最普通的例子是噪聲通過電源線進(jìn)入電路。若電源本身或連接到電源的其它電路是干擾源，則在電源線進(jìn)入電路之前必須對其去耦。共阻抗耦合 當(dāng)來自兩個不同電路的電流流經(jīng)一個公共阻抗時就會產(chǎn)生共阻抗耦合。阻抗上的壓降由兩個電路決定。來自兩個電路的地電流流經(jīng)共地阻抗。電路1的地電位被地電流2調(diào)制。噪聲信號或DC補(bǔ)償經(jīng)共地阻抗從電路2耦合到電路1。輻射耦合經(jīng)輻射的耦合通稱串?dāng)_，串?dāng)_發(fā)生在電流流經(jīng)導(dǎo)體時產(chǎn)生電磁場，而電磁場在鄰近的導(dǎo)體中感應(yīng)瞬態(tài)電流。輻射發(fā)射 輻射發(fā)射有兩種基本類型：差分模式（DM）和共模（CM）。共模輻射或單極天線輻射是由無意的壓降引起的，它使電路中所有地連接抬高到系統(tǒng)地電位之上。就電場大小

4、而言，CM輻射是比DM輻射更為嚴(yán)重的問題。為使CM輻射最小，必須用切合實(shí)際的設(shè)計使共模電流降到零。影響EMC的因數(shù)電壓電源電壓越高，意味著電壓振幅越大而發(fā)射就更多，而低電源電壓影響敏感度。頻率高頻產(chǎn)生更多的發(fā)射，周期性信號產(chǎn)生更多的發(fā)射。在高頻數(shù)字系統(tǒng)中，當(dāng)器件開關(guān)時產(chǎn)生電流尖峰信號；在模擬系統(tǒng)中，當(dāng)負(fù)載電流變化時產(chǎn)生電流尖峰信號。接地對于電路設(shè)計沒有比可靠和完美的電源系統(tǒng)更重要的事情。在所有EMC問題中，主要問題是不適當(dāng)?shù)慕拥匾鸬?。有三種信號接地方法：單點(diǎn)、多點(diǎn)和混合。在頻率低于1MHz時可采用單點(diǎn)接地方法，但不適于高頻。在高頻應(yīng)用中，最好采用多點(diǎn)接地?；旌辖拥厥堑皖l用單點(diǎn)接地而高頻用多點(diǎn)

5、接地的方法。地線布局是關(guān)鍵的。高頻數(shù)字電路和低電平模擬電路的地回路絕對不能混合。PCB設(shè)計適當(dāng)?shù)挠∷㈦娐钒澹≒CB）布線對防止EMI是至關(guān)重要的。電源去耦當(dāng)器件開關(guān)時，在電源線上會產(chǎn)生瞬態(tài)電流，必須衰減和濾掉這些瞬態(tài)電流來自高di/dt源的瞬態(tài)電流導(dǎo)致地和線跡“發(fā)射”電壓。高di/dt產(chǎn)生大范圍高頻電流，激勵部件和纜線輻射。流經(jīng)導(dǎo)線的電流變化和電感會導(dǎo)致壓降，減小電感或電流隨時間的變化可使該壓降最小。降低噪聲的技術(shù)防止干擾有三種方法：1 抑制源發(fā)射。 2 使耦合通路盡可能地?zé)o效。 3 使接收器對發(fā)射的敏感度盡量小。 下面介紹板級降噪技術(shù)。板級降噪技術(shù)包括板結(jié)構(gòu)、線路安排和濾波。板結(jié)構(gòu)降噪技術(shù)包

6、括：* 采用地和電源平板* 平板面積要大，以便為電源去耦提供低阻抗* 使表面導(dǎo)體最少* 采用窄線條（4到8密耳）以增加高頻阻尼和降低電容耦合* 分開數(shù)字、模擬、接收器、發(fā)送器地/電源線* 根據(jù)頻率和類型分隔PCB上的電路* 不要切痕PCB，切痕附近的線跡可能導(dǎo)致不希望的環(huán)路* 采用多層板密封電源和地板層之間的線跡* 避免大的開環(huán)板層結(jié)構(gòu)* PCB聯(lián)接器接機(jī)殼地，這為防止電路邊界處的輻射提供屏蔽* 采用多點(diǎn)接地使高頻地阻抗低* 保持地引腳短于波長的1/20,以防止輻射和保證低阻抗線路安排降噪技術(shù)包括用45。而不是90。線跡轉(zhuǎn)向，90。轉(zhuǎn)向會增加電容并導(dǎo)致傳輸線特性阻抗變化* 保持相鄰激勵線跡之間

7、的間距大于線跡的寬度以使串?dāng)_最小* 時鐘信號環(huán)路面積應(yīng)盡量小* 高速線路和時鐘信號線要短和直接連接* 敏感的線跡不要與傳輸高電流快速開關(guān)轉(zhuǎn)換信號的線跡并行* 不要有浮空數(shù)字輸入，以防止不必要的開關(guān)轉(zhuǎn)換和噪聲產(chǎn)生* 避免在晶振和其它固有噪聲電路下面有供電線跡* 相應(yīng)的電源、地、信號和回路線跡要平行以消除噪聲* 保持時鐘線、總線和片使能與輸入/輸出線和連接器分隔* 路線時鐘信號正交I/O信號* 為使串?dāng)_最小，線跡用直角交叉和散置地線* 保護(hù)關(guān)鍵線跡（用4密耳到8密耳線跡以使電感最小，路線緊靠地板層，板層之間夾層結(jié)構(gòu)，保護(hù)夾層的每一邊都有地）濾波技術(shù)包括：* 對電源線和所有進(jìn)入PCB的信號進(jìn)行濾波*

8、 在IC的每一個點(diǎn)原引腳用高頻低電感陶瓷電容（14MHz用0.1UF，超過15MHz用0.01UF）進(jìn)行去耦* 旁路模擬電路的所有電源供電和基準(zhǔn)電壓引腳* 旁路快速開關(guān)器件* 在器件引線處對電源/地去耦* 用多級濾波來衰減多頻段電源噪聲其它降噪設(shè)計技術(shù)有：* 把晶振安裝嵌入到板上并接地* 在適當(dāng)?shù)牡胤郊悠帘? 用串聯(lián)終端使諧振和傳輸反射最小，負(fù)載和線之間的阻抗失配會導(dǎo)致信號部分反射，反射包括瞬時擾動和過沖，這會產(chǎn)生很大的EMI* 安排鄰近地線緊靠信號線以便更有效地阻止出現(xiàn)電場* 把去耦線驅(qū)動器和接收器適當(dāng)?shù)胤胖迷诰o靠實(shí)際的I/O接口處，這可降低到PCB其它電路的耦合，并使輻射和敏感度降低* 對

9、有干擾的引線進(jìn)行屏蔽和絞在一起以消除PCB上的相互耦合* 在感性負(fù)載上用箝位二極管EMC是DSP系統(tǒng)設(shè)計所要考慮的重要問題，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)慕翟爰夹g(shù)使DSP系統(tǒng)符合EMC要求第二篇 PowerPCB在印制電路板設(shè)計中的應(yīng)用技術(shù)作者 :中國船舶工業(yè)總公司第七0七研究所 谷健印制電路板（PCB）是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支撐件。它提供電路元件和器件之間的電氣連接。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PCB的密度越來越高。PCB設(shè)計的好壞對抗干擾能力影響很大。實(shí)踐證明，即使電路原理圖設(shè)計正確，印制電路板設(shè)計不當(dāng)，也會對電子產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)生不利影響。例如，如果印制板兩條細(xì)平行線靠得很近，則會形成信號波形的延遲，在傳

10、輸線的終端形成反射噪聲。因此，在設(shè)計印制電路板的時候，應(yīng)注意采用正確的方法，遵守PCB設(shè)計的一般原則，并應(yīng)符合抗干擾設(shè)計的要求。一、 PCB設(shè)計的一般原則要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布局及導(dǎo)線的布設(shè)是很重要的。為了設(shè)計質(zhì)量好、造價低的PCB，應(yīng)遵循以下的一般性原則：1.布局首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后，再確定特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進(jìn)行布局。在確定特殊元件的位置時要遵守以下原則：（1）盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的

11、分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。（2）某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。（3）重量超過15g的元器件，應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。（4）對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便調(diào)節(jié)的地方；若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。

12、（5）應(yīng)留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。根據(jù)電路的功能單元。對電路的全部元器件進(jìn)行布局時，要符合以下原則：（1）按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。（2）以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。（3）在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。（4）位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形。長寬雙為3:2或4:3。電路板面尺

13、寸大于200150mm時，應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。2.布線布線的原則如下：（1）輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。（2）印制板導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.5mm、寬度為115mm時，通過2A的電流，溫度不會高于3。因此，導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.020.3mm導(dǎo)線寬度。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能用寬線，尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距小于58mil。（

14、3）印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時，最好用柵格狀。這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。3.焊盤焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于（d+1.2）mm，其中d為引線孔徑。對高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。二、 PCB及電路抗干擾措施印制電路板的抗干擾設(shè)計與具體電路有著密切的關(guān)系，這里僅就PCB抗干擾設(shè)計的幾項常用措施做一些說明。1.電源線設(shè)計根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加粗電源線寬度，

15、減少環(huán)路電阻。同時，使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。2.地線設(shè)計在電子產(chǎn)品設(shè)計中，接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和屏蔽正確結(jié)合起來使用，可解決大部分干擾問題。電子產(chǎn)品中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機(jī)殼地（屏蔽地）、數(shù)字地（邏輯地）和模擬地等。在地線設(shè)計中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）正確選擇單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地在低頻電路中，信號的工作頻率小于1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地的方式。當(dāng)信號工作頻率大于10MHz時，地線阻抗變得很大，此時應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)采用就近多點(diǎn)接地。當(dāng)工作頻率在110MHz時，如果

16、采用一點(diǎn)接地，其地線長度不應(yīng)超過波長的1/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。（2）數(shù)字地與模擬地分開。電路板上既有高速邏輯電路，又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開，而兩者的地線不要相混，分別與電源端地線相連。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線有困難時可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。要盡量加大線性電路的接地面積。（3）接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線用很細(xì)的線條，則接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子產(chǎn)品的定時信號電平不穩(wěn)，抗噪聲性能降低。因此應(yīng)將接地線盡量加粗，使它能通過三倍于印制電路板的允許電流。如有可能，接地線的寬度應(yīng)大于3

17、mm。（4）接地線構(gòu)成閉環(huán)路。設(shè)計只由數(shù)字電路組成的印制電路板的地線系統(tǒng)時，將接地線做成閉路可以明顯地提高抗噪聲能力。其原因在于：印制電路板上有很多集成電路元件，尤其遇有耗電多的元件時，因受接地線粗細(xì)的限制，會在地線上產(chǎn)生較大的電位差，引起抗噪能力下降，若將接地線構(gòu)成環(huán)路，則會縮小電位差值，提高電子設(shè)備的抗噪聲能力。3.退藕電容配置PCB設(shè)計的常規(guī)做法之一是在印制板的各個關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙荨Ｍ伺弘娙莸囊话闩渲迷瓌t是：（1）電源輸入端跨接10100uf的電解電容器。如有可能，接100uF以上的更好。（2）原則上每個集成電路芯片都應(yīng)布置一個0.01pF的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每4

18、8個芯片布置一個110pF的鉭電容。（3）對于抗噪能力弱、關(guān)斷時電源變化大的器件，如RAM、ROM存儲器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。（4）電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外，還應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：（1）在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時，操作它們時均會產(chǎn)生較大火花放電，必須采用RC電路來吸收放電電流。一般R取12K，C取2.247uF。（2）CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時對不用端要接地或接正電源。三、 PowerPCB簡介PowerPCB是美國Innoveda公司軟件產(chǎn)品。PowerPCB能夠使用戶完成高質(zhì)量的設(shè)計，生動地體現(xiàn)了電子設(shè)計

19、工業(yè)界各方面的內(nèi)容。其約束驅(qū)動的設(shè)計方法可以減少產(chǎn)品完成時間。你可以對每一個信號定義安全間距、布線規(guī)則以及高速電路的設(shè)計規(guī)則，并將這些規(guī)劃層次化的應(yīng)用到板上、每一層上、每一類網(wǎng)絡(luò)上、每一個網(wǎng)絡(luò)上、每一組網(wǎng)絡(luò)上、每一個管腳對上，以確保布局布線設(shè)計的正確性。它包括了豐富多樣的功能，包括簇布局工具、動態(tài)布線編輯、動態(tài)電性能檢查、自動尺寸標(biāo)注和強(qiáng)大的CAM輸出能力。它還有集成第三方軟件工具的能力，如SPECCTRA布線器。四、 PowerPCB使用技巧PowerPCB目前已在我所推廣使用，它的基本使用技術(shù)已有培訓(xùn)教材進(jìn)行了詳細(xì)的講解，而對于我所廣大電子應(yīng)用工程師來說，其問題在于已經(jīng)熟練掌握了TANGO

20、之類的布線工具之后，如何轉(zhuǎn)到PowerPCB的應(yīng)用上來。所以，本文就此類應(yīng)用和培訓(xùn)教材上沒有講到，而我們應(yīng)用較多的一些技術(shù)技巧作了論述。1.輸入的規(guī)范問題對于大多數(shù)使用過TANGO的人來說，剛開始使用PowerPCB的時候，可能會覺得PowerPCB的限制太多。因為PowerPCB對原理圖輸入和原理圖到PCB的規(guī)則傳輸上是以保證其正確性為前提的。所以，它的原理圖中沒有能夠?qū)⒁桓姎膺B線斷開的功能，也不能隨意將一根電氣連線在某個位置停止，它要保證每一根電氣連線都要有起始管腳和終止管腳，或是接在軟件提供的連接器上，以供不同頁面間的信息傳輸。這是它防止錯誤發(fā)生的一種手段，其實(shí)，也是我們應(yīng)該遵守的一種

21、規(guī)范化的原理圖輸入方式。在PowerPCB設(shè)計中，凡是與原理圖網(wǎng)表不一致的改動都要到ECO方式下進(jìn)行，但它給用戶提供了OLE鏈接，可以將原理圖中的修改傳到PCB中，也可以將PCB中的修改傳回原理圖。這樣，既防止了由于疏忽引起的錯誤，又給真正需要進(jìn)行修改提供了方便。但是，要注意的是，進(jìn)入ECO方式時要選擇“寫ECO文件”選項，而只有退出ECO方式，才會進(jìn)行寫ECO文件操作。2.電源層和地層的選擇PowerPCB中對電源層和地層的設(shè)置有兩種選擇，CAM Plane和Split/Mixed。Split/Mixed主要用于多個電源或地共用一個層的情況，但只有一個電源和地時也可以用。它的主要優(yōu)點(diǎn)是輸出時

22、的圖和光繪的一致，便于檢查。而CAM Plane用于單個的電源或地，這種方式是負(fù)片輸出，要注意輸出時需加上第25層。第25層包含了地電信息，主要指電層的焊盤要比正常的焊盤大20mil左右的安全距離，保證金屬化過孔之后，不會有信號與地電相連。這就需要每個焊盤都包含有第25層的信息。而我們自己建庫時往往會忽略這個問題，造成使用Split/Mixed選項。3.推擠還是不推擠PowerPCB提供了一個很好用的功能就是自動推擠。當(dāng)我們手動布線時，印制板在我們的完全控制之下，打開自動推擠的功能，會感到非常的方便。但是如果在你完成了預(yù)布線之后，要自動布線時，最好將預(yù)布好的線固定住，否則自動布線時，軟件會認(rèn)為

23、此線段可移動，而將你的工作完全推翻，造成不必要的損失。4.定位孔的添加我們的印制板往往需要加一些安裝定位孔，但是對于PowerPCB來說，這就屬于與原理圖不一樣的器件擺放，需要在ECO方式下進(jìn)行。但如果在最后的檢查中，軟件因此而給出我們許多的錯誤，就不大方便了。這種情況可以將定位孔器件設(shè)為非ECO注冊的即可。在編輯器件窗口下，選中“編輯電氣特性”按鈕，在該窗口中，選中“普通”項，不選中“ECO注冊”項。這樣在檢查時，PowerPCB不會認(rèn)為這個器件是需要與網(wǎng)表比較的，不會出現(xiàn)不該有的錯誤。5.添加新的電源封裝由于我們的國際與美國軟件公司的標(biāo)準(zhǔn)不太一致，所以我們盡量配備了國際庫供大家使用。但是電

24、源和地的新符號，必須在軟件自帶的庫中添加，否則它不會認(rèn)為你建的符號是電源。所以當(dāng)我們要建一個符合國標(biāo)的電源符號時，需要先打開現(xiàn)有的電源符號組，選擇“編輯電氣連接”按鈕，點(diǎn)按“添加”按鈕，輸入你新建的符號的名字等信息。然后，再選中“編輯門封裝”按鈕，選中你剛剛建立的符號名，繪制出你需要的形狀，退出繪圖狀態(tài)，保存。這個新的符號就可以在原理圖中調(diào)出了。6.空腳的設(shè)置我們用的器件中，有的管腳本身就是空腳，標(biāo)志為NC。當(dāng)我們建庫的時候，就要注意，否則標(biāo)志為NC的管腳會連在一起。這是由于你在建庫時將NC管腳建在了“SINGAL_PINS”中，而PowerPCB認(rèn)為“SINGAL_PINS”中的管腳是隱含的

25、缺省管腳，是有用的管腳，如VCC和GND。所以，如果的NC管腳，必須將它們從“SINGAL_PINS”中刪除掉，或者說，你根本無需理睬它，不用作任何特殊的定義。7.三極管的管腳對照三極管的封裝變化很多，當(dāng)自己建三極管的庫時，我們往往會發(fā)現(xiàn)原理圖的網(wǎng)表傳到PCB中后，與自己希望的連接不一致。這個問題主要還是出在建庫上。由于三極管的管腳往往用E，B，C來標(biāo)志，所以在創(chuàng)建自己的三極管庫時，要在“編輯電氣連接”窗口中選中“包括文字?jǐn)?shù)字管腳”復(fù)選框，這時，“文字?jǐn)?shù)字管腳”標(biāo)簽被點(diǎn)亮，進(jìn)入該標(biāo)簽，將三極管的相應(yīng)管腳改為字母。這樣，與PCB封裝對應(yīng)連線時會感到比較便于識別。8.表面貼器件的預(yù)處理現(xiàn)在，由于小

26、型化的需求，表面貼器件得到越來越多的應(yīng)用。在布圖過程中，表面貼器件的處理很重要，尤其是在布多層板的時候。因為，表面貼器件只在一層上有電氣連接，不象雙列直插器件在板子上的放置是通孔，所以，當(dāng)別的層需要與表面器件相連時就要從表面貼器件的管腳上拉出一條短線，打孔，再與其它器件連接，這就是所謂的扇入（FAN-IN），扇出（FAN-OUT）操作。如果需要的話，我們應(yīng)該首先對表面貼器件進(jìn)行扇入，扇出操作，然后再進(jìn)行布線，這是因為如果我們只是在自動布線的設(shè)置文件中選擇了要作扇入，扇出操作，軟件會在布線的過程中進(jìn)行這項操作，這時，拉出的線就會曲曲折折，而且比較長。所以，我們可以在布局完成后，先進(jìn)入自動布線器，

27、在設(shè)置文件中只選擇扇入，扇出操作，不選擇其它布線選項，這樣從表面貼器件拉出來的線比較短，也比較整齊。9.將板圖加入AUTOCAD有時我們需要將印制板圖加入到結(jié)構(gòu)圖中，這時可以通過轉(zhuǎn)換工具將PCB文件轉(zhuǎn)換成AUTOCAD能夠識別的格式。在PCB繪圖框中，選中“文件”菜單中的“輸出”菜單項，在彈出的文件輸出窗口中將保存類型設(shè)為DXF文件，再保存。你就可以AUTOCAD中打開個這圖了。當(dāng)然，PADS中有自動標(biāo)注功能，可以對畫好的印制板進(jìn)行尺寸標(biāo)注，自動顯示出板框或定位孔的位置。要注意的是，標(biāo)注結(jié)果在Drill-Drawing層要想在其它的輸出圖上加上標(biāo)注，需要在輸出時，特別加上這一層才行。10. P

28、owerPCB與ViewDraw的接口用ViewDraw的原理圖，可以產(chǎn)生PowerPCB的表，而PowerPCB讀入網(wǎng)表后，一樣可以進(jìn)行自動布線等功能，而且，PowerPCB中有鏈接工具，可以與VIEWDRAW的原理圖動態(tài)鏈接、修改，保持電氣連接的一致性。但是，由于軟件修改升級的版本的差別，有時兩個軟件對器件名稱的定義不一致，會造成網(wǎng)表傳輸錯誤。要避免這種錯誤的發(fā)生，最好專門建一個存放ViewDraw與PowerPCB對應(yīng)器件的庫，當(dāng)然這只是針對于一部分不匹配的器件來說的?？梢杂肞owerPCB中的拷貝功能，很方便地將已存在的PowerPCB中的其它庫里的元件封裝拷貝到這個庫中，存成與VIE

29、WDRAW中相對應(yīng)的名字。11.生成光繪文件以前，我們做印制板時都是將印制板圖拷在軟盤上，直接給制版廠。這種做法保密性差，而且很煩瑣，需要給制版廠另寫很詳細(xì)的說明文件?，F(xiàn)在，我們用PowerPCB直接生產(chǎn)光繪文件給廠家就可以了。從光繪文件的名字上就可以看出這是第幾層的走線，是絲印還是阻焊，十分方便，又安全。轉(zhuǎn)光繪文件步驟：A在PowerPCB的CAM輸出窗口的DEVICE SETUP中將APERTURE改為999。B轉(zhuǎn)走線層時，將文檔類型選為ROUTING，然后在LAYER中選擇板框和你需要放在這一層上的東西。不注意的是，轉(zhuǎn)走線時要將LINE,TEXT去掉（除非你要在線路上做銅字）。C轉(zhuǎn)阻焊時

30、，將文檔類型選為SOLD_MASK，在頂層阻焊中要將過孔選中。D轉(zhuǎn)絲印時，將文檔類型選為SILK SCREEN，其余參照步驟B和C。E轉(zhuǎn)鉆孔數(shù)據(jù)時，將文檔類型選為NC DRILL，直接轉(zhuǎn)換。注意，轉(zhuǎn)光繪文件時要先預(yù)覽一下，預(yù)覽中的圖形就是你要的光繪輸出的圖形，所以要看仔細(xì)，以防出錯。有了對印制板設(shè)計的經(jīng)驗，如PowerPCB的強(qiáng)大功能，畫復(fù)雜印制板已不是令人煩心的事情了。值得高興的是，我們現(xiàn)在已經(jīng)有了將TANGO的PCB轉(zhuǎn)換成PowerPCB的工具，熟悉TANGO的廣大科技人員可以更加方便的加入到PowerPCB繪圖的行列中來，更加方便快捷地繪制出滿意的印制板第三篇 PCB互連設(shè)計過程中最大程

31、度降低RF效應(yīng)的基本方法 電路板系統(tǒng)的互連包括：芯片到電路板、PCB板內(nèi)互連以及PCB與外部器件之間的三類互連。在RF設(shè)計中，互連點(diǎn)處的電磁特性是工程設(shè)計面臨的主要問題之一，本文介紹上述三類互連設(shè)計的各種技巧，內(nèi)容涉及器件安裝方法、布線的隔離以及減少引線電感的措施等等。 目前有跡象表明，印刷電路板設(shè)計的頻率越來越高。隨著數(shù)據(jù)速率的不斷增長，數(shù)據(jù)傳送所要求的帶寬也促使信號頻率上限達(dá)到1GHz，甚至更高。這種高頻信號技術(shù)雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出毫米波技術(shù)范圍(30GHz)，但的確也涉及RF和低端微波技術(shù)。 RF工程設(shè)計方法必須能夠處理在較高頻段處通常會產(chǎn)生的較強(qiáng)電磁場效應(yīng)。這些電磁場能在相鄰信號線或PCB線上

32、感生信號，導(dǎo)致令人討厭的串?dāng)_(干擾及總噪聲)，并且會損害系統(tǒng)性能?；?fù)p主要是由阻抗失配造成，對信號產(chǎn)生的影響如加性噪聲和干擾產(chǎn)生的影響一樣。 高回?fù)p有兩種負(fù)面效應(yīng)：1. 信號反射回信號源會增加系統(tǒng)噪聲，使接收機(jī)更加難以將噪聲和信號區(qū)分開來；2. 任何反射信號基本上都會使信號質(zhì)量降低，因為輸入信號的形狀出現(xiàn)了變化。 盡管由于數(shù)字系統(tǒng)只處理1和0信號并具有非常好的容錯性，但是高速脈沖上升時產(chǎn)生的諧波會導(dǎo)致頻率越高信號越弱。盡管前向糾錯技術(shù)可以消除一些負(fù)面效應(yīng)，但是系統(tǒng)的部分帶寬用于傳輸冗余數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低。一個較好的解決方案是讓RF效應(yīng)有助于而非有損于信號的完整性。建議數(shù)字系統(tǒng)最高頻率

33、處(通常是較差數(shù)據(jù)點(diǎn))的回?fù)p總值為-25dB，相當(dāng)于VSWR為1.1。 PCB設(shè)計的目標(biāo)是更小、更快和成本更低。對于RF PCB而言，高速信號有時會限制PCB設(shè)計的小型化。目前，解決串?dāng)_問題的主要方法是進(jìn)行接地層管理，在布線之間進(jìn)行間隔和降低引線電感(stud capacitance)。降低回?fù)p的主要方法是進(jìn)行阻抗匹配。此方法包括對絕緣材料的有效管理以及對有源信號線和地線進(jìn)行隔離，尤其在狀態(tài)發(fā)生跳變的信號線和地之間更要進(jìn)行間隔。 由于互連點(diǎn)是電路鏈上最為薄弱的環(huán)節(jié)，在RF設(shè)計中，互連點(diǎn)處的電磁性質(zhì)是工程設(shè)計面臨的主要問題，要考察每個互連點(diǎn)并解決存在的問題。電路板系統(tǒng)的互連包括芯片到電路板、PC

34、B板內(nèi)互連以及PCB與外部裝置之間信號輸入/輸出等三類互連。一、芯片到PCB板間的互連 Pentium IV以及包含大量輸入/輸出互連點(diǎn)的高速芯片已經(jīng)面世。就芯片本身而言，其性能可靠，并且處理速率已經(jīng)能夠達(dá)到1GHz。在最近GHz互連研討會(www.az.ww .com)上，最令人激動之處在于：處理I/O數(shù)量和頻率不斷增長問題的方法已經(jīng)廣為人知。芯片與PCB互連的最主要問題是互連密度太高會導(dǎo)致PCB材料的基本結(jié)構(gòu)成為限制互連密度增長的因素。會議上提出了一個創(chuàng)新的解決方案，即采用芯片內(nèi)部的本地?zé)o線發(fā)射器將數(shù)據(jù)傳送到鄰近的電路板上。 無論此方案是否有效，與會人員都非常清楚：就高頻應(yīng)用而言，IC設(shè)計技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于PCB設(shè)計技術(shù)。二、PCB板內(nèi)互連 進(jìn)行高頻PCB設(shè)計的技巧和方法如下：1. 傳輸線拐角要采用45角，以降低回?fù)p(圖1)；2. 要采用絕緣常數(shù)值按層次嚴(yán)格受控的高性能絕緣電路板。這種方法有利于對絕緣材料與鄰近布線之間的電磁場進(jìn)行有效管理。3. 要完善有關(guān)高精度蝕刻的PCB設(shè)計規(guī)范。要考慮規(guī)定線寬總誤差為+/-0.0007英寸、對布線形狀的下切(undercut)和橫斷面進(jìn)行管理并指定布線側(cè)壁電鍍條件。對布線(導(dǎo)線)幾何形狀和涂層表面進(jìn)行總體管理，對解決