PCB設計中的問(wèn)題解析

28、在高速PCB 設計原理圖設計時(shí)，如何考慮阻抗匹配問(wèn)題？

在設計高速PCB 電路時(shí)，阻抗匹配是設計的要素之一。而阻抗值跟走線(xiàn)方式有絕對的關(guān)系，例如是走在表面(microstrip)或內層(stripline/double stripline)，與參考層(電源層或地層)的距離，走線(xiàn)寬度，PCB 材質(zhì)等均會(huì )影響走線(xiàn)的特性阻抗值。也就是說(shuō)要在布線(xiàn)后才能確定阻抗值。一般仿真軟件會(huì )因線(xiàn)路模型或所使用的數學(xué)算法的限制而無(wú)法考慮到一些阻抗不連續的布線(xiàn)情況，這時(shí)候在原理圖上只能預留一些terminators(端接)，如串聯(lián)電阻等，來(lái)緩和走線(xiàn)阻抗不連續的效應。真正根本解決問(wèn)題的方法還是布線(xiàn)時(shí)盡量注意避免阻抗不連續的發(fā)生。

29、哪里能提供比較準確的IBIS 模型庫？

IBIS 模型的準確性直接影響到仿真的結果?；旧螴BIS 可看成是實(shí)際芯片I/O buffer 等效電路的電氣特性資料，一般可由SPICE 模型轉換而得 (亦可采用測量，但限制較多)，而SPICE的資料與芯片制造有絕對的關(guān)系，所以同樣一個(gè)器件不同芯片廠(chǎng)商提供，其SPICE 的資料是不同的，進(jìn)而轉換后的IBIS 模型內之資料也會(huì )隨之而異。也就是說(shuō)，如果用了A 廠(chǎng)商的器件，只有他們有能力提供他們器件準確模型資料，因為沒(méi)有其它人會(huì )比他們更清楚他們的器件是由何種工藝做出來(lái)的。如果廠(chǎng)商所提供的IBIS 不準確， 只能不斷要求該廠(chǎng)商改進(jìn)才是根本解決之道。

30、在高速PCB 設計時(shí)，設計者應該從那些方面去考慮EMC、EMI 的規則呢？

一般EMI/EMC 設計時(shí)需要同時(shí)考慮輻射(radiated)與傳導(conducted)兩個(gè)方面. 前者歸屬于頻率較高的部分(>30MHz)后者則是較低頻的部分(30MHz). 所以不能只注意高頻而忽略低頻的部分.

一個(gè)好的EMI/EMC 設計必須一開(kāi)始布局時(shí)就要考慮到器件的位置, PCB 迭層的安排, 重要聯(lián)機的走法, 器件的選擇等, 如果這些沒(méi)有事前有較佳的安排, 事后解決則會(huì )事倍功半, 增加成本. 例如時(shí)鐘產(chǎn)生器的位置盡量不要靠近對外的連接器, 高速信號盡量走內層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續以減少反射, 器件所推的信號之斜率(slew rate)盡量小以減低高頻成分, 選擇去耦合(decoupling/bypass)電容時(shí)注意其頻率響應是否符合需求以降低電源層噪聲. 另外, 注意高頻信號電流之回流路徑使其回路面積盡量小(也就是回路阻抗loopimpedance 盡量小)以減少輻射. 還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍. 最后, 適當的選擇PCB 與外殼的接地點(diǎn)(chassis ground)。

31、如何選擇EDA 工具？

目前的pcb 設計軟件中，熱分析都不是強項，所以并不建議選用，其它的功能1.3.4 可以選擇PADS 或Cadence 性能價(jià)格比都不錯。PLD 的設計的初學(xué)者可以采用PLD 芯片廠(chǎng)家提供的集成環(huán)境，在做到百萬(wàn)門(mén)以上的設計時(shí)可以選用單點(diǎn)工具。

32、請推薦一種適合于高速信號處理和傳輸的EDA 軟件。

常規的電路設計，INNOVEDA 的 PADS 就非常不錯，且有配合用的仿真軟件，而這類(lèi)設計往往占據了70%的應用場(chǎng)合。在做高速電路設計，模擬和數字混合電路，采用Cadence的解決方案應該屬于性能價(jià)格比較好的軟件，當然Mentor 的性能還是非常不錯的，特別是它的設計流程管理方面應該是最為優(yōu)秀的。

33、對PCB 板各層含義的解釋

Topoverlay ----頂層器件名稱(chēng)， 也叫 top silkscreen 或者 top component legend, 比如 R1 C5,IC10.bottomoverlay----同理multilayer-----如果你設計一個(gè)4 層板，你放置一個(gè) free pad or via, 定義它作為multilay 那么它的pad 就會(huì )自動(dòng)出現在4 個(gè)層上，如果你只定義它是top layer, 那么它的pad 就會(huì )只出現在頂層上。

34、2G 以上高頻PCB 設計，走線(xiàn),排版,應重點(diǎn)注意哪些方面？

2G 以上高頻PCB 屬于射頻電路設計，不在高速數字電路設計討論范圍內。而射頻電路的布局（layout)和布線(xiàn)（routing)應該和原理圖一起考慮的，因為布局布線(xiàn)都會(huì )造成分布效應。而且，射頻電路設計一些無(wú)源器件是通過(guò)參數化定義，特殊形狀銅箔實(shí)現，因此要求EDA工具能夠提供參數化器件，能夠編輯特殊形狀銅箔。Mentor 公司的boardstation 中有專(zhuān)門(mén)的RF 設計模塊，能夠滿(mǎn)足這些要求。而且，一般射頻設計要求有專(zhuān)門(mén)射頻電路分析工具，業(yè)界最著(zhù)名的是agilent 的eesoft，和Mentor 的工具有很好的接口。