|
PCB設計常見問題104個解答續(四) 91、在高速PCB中，VIA可以減少很大的回流路徑，但有的又說情愿彎一下也不要打VIA，應該如何取舍? 分析RF電路的回流路徑，與高速數字電路中信號回流還不太一樣。首先，二者有共同點，都是分布參數電路，都是應用maxwell方程計算電路的特性。 然而，射頻電路是模擬電路，有電路中電壓V=V(t)，電流I=I(t)兩個變量都需要進行控制，而數字電路只關注信號電壓的變化V=V(t)。因此，在RF布線中，除了考慮信號回流外，還需要考慮布線對電流的影響。即打彎布線和過孔對信號電流有沒有影響。 此外，大多數RF板都是單面或雙面PCB，并沒有完整的平面層，回流路徑分布在信號周圍各個地和電源上，仿真時需要使用3D場提取工具分析，這時候打彎布線和過孔的回流需要具體分析;高速數字電路分析一般只處理有完整平面層的多層PCB，使用2D場提取分析，只考慮在相鄰平面的信號回流，過孔只作為一個集總參數的R-L-C處理。 92、在設計PCB板時，有如下兩個疊層方案： 疊層1 》信號 》地 》信號 》電源+1.5V 》信號 》電源+2.5V 》信號 》電源+1.25V 》電源+1.2V 》信號 》電源+3.3V 》信號 》電源+1.8V 》信號 》地 》信號 疊層2 》信號 》地 》信號 》電源+1.5V 》信號 》地 》信號 》電源+1.25V +1.8V 》電源+2.5V +1.2V 》信號 》地 》信號 》電源+3.3V 》信號 》地 》信號 哪一種疊層順序比較優選?對于疊層2，中間的兩個分割電源層是否會對相鄰的信號層產生影響?這兩個信號層已經有地平面給信號作為回流路徑。 應該說兩種層疊各有好處。第一種保證了平面層的完整，第二種增加了地層數目，有效降低了電源平面的阻抗，對抑制系統EMI有好處。 理論上講，電源平面和地平面對于交流信號是等效的。但實際上，地平面具有比電源平面更好的交流阻抗，信號優選地平面作為回流平面。但是由于層疊厚度因素的影響，例如信號和電源層間介質厚度小于與地之間的介質厚度，第二種層疊中跨分割的信號同樣在電源分隔處存在信號回流不完整的問題。 93、當信號跨電源分割時，是否表示對該信號而言，該電源平面的交流阻抗大?此時，如果該信號層還有地平面與其相鄰，即使信號和電源層間介質厚度小于與地之間的介質厚度，信號是否也會選擇地平面作為回流路徑? 沒錯，這種說法是對的，根據阻抗計算公式，Z=squa(L/C), 在分隔處，C變小，Z增大。當然此處，信號還與地層相鄰，C比較大，Z較小，信號優先從完整的地平面上回流。但是，不可避免會在分隔處產生阻抗不連續。 94、在使用protel 99se軟件設計，處理器的是89C51,晶振12MHZ 系統中還有一個40KHZ的超聲波信號和800hz的音頻信號，此時如何設計PCB才能提供高抗干擾能力? 對于89C51等單片機而言,多大的信號的時候能夠影響89C51的正常工作?除了拉大兩者之間的距離之外,還有沒有其他的技巧來提高系統抗干擾的能力? PCB設計提供高抗干擾能力，當然需要盡量降低干擾源信號的信號變化沿速率，具體多高頻率的信號，要看干擾信號是那種電平，PCB布線多長。除了拉開間距外，通過匹配或拓撲解決干擾信號的反射，過沖等問題，也可以有效降低信號干擾。 95、請問焊盤對高速信號有什么影響? 一個很好的問題。焊盤對高速信號有的影響，它的影響類似器件的封裝對器件的影響上。詳細的分析，信號從IC內出來以后，經過綁定線，管腳，封裝外殼，焊盤，焊錫到達傳輸線，這個過程中的所有關節都會影響信號的質量。但是實際分析時，很難給出焊盤、焊錫加上管腳的具體參數。所以一般就用IBIS模型中的封裝的參數將他們都概括了，當然這樣的分析在較低的頻率上分析是可以接收的，對于更高頻率信號更高精度仿真，就不夠精確了。現在的一個趨勢是用IBIS的V-I、V-T曲線描述buffer特性，用SPICE模型描述封裝參數。當然，在IC設計當中，也有信號完整性問題，在封裝選擇和管腳分配上也考慮了這些因素對信號質量的影響。 96、自動浮銅后，浮銅會根據板子上面器件的位置和走線布局來填充空白處，但這樣就會形成很多的小于等于90度的尖角和毛刺(比如一個多腳芯片各個管腳之間會有很多相對的尖角浮銅)，在高壓測試時候會放電，無法通過高壓測試，不知除了自動浮銅后通過人工一點一點修正去除這些尖角和毛刺外有沒有其他的好辦法。 自動浮銅中出現的尖角浮銅問題，的確是各很麻煩的問題，除了有你提到的放電問題外，在加工中也會由于酸滴積聚問題，造成加工的問題。從2000年起，mentor在WG和EN當中，都支持動態銅箔邊緣修復功能，還支持動態覆銅，可以自動解決以上問題。 97、請問在PCB 布線中電源的分布和布線是否也需要象接地一樣注意。若不注意會帶來什么樣的問題?會增加干擾么? 電源若作為平面層處理，其方式應該類似于地層的處理，當然，為了降低電源的共模輻射，建議內縮20倍的電源層距地層的高度。如果布線，建議走樹狀結構，注意避免電源環路問題。電源閉環會引起較大的共模輻射。 98、地址線是否應該采用星形布線?若采用星形布線，則Vtt的終端電阻可不可以放在星形的連接點處或者放在星形的一個分支的末端? 地址線是否要采用星型布線，取決于終端之間的時延要求是否滿足系統的建立、保持時間，另外還要考慮到布線的難度。星型拓撲的原因是確保每個分支的時延和反射一致，所以星型連接中使用終端并聯匹配，一般會在所有終端都添加匹配，只在一個分支添加匹配，不可能滿足這樣的要求。 99、如果希望盡量減少板面積，而打算像內存條那樣正反貼，可以嗎? 正反貼的PCB設計，只要你的焊接加工沒問題，當然可以。 100、如果只是在主板上貼有四片DDRmemory，要求時鐘能達到150Mhz，在布線方面有什么具體要求? 150Mhz的時鐘布線，要求盡量減小傳輸線長度，降低傳輸線對信號的影響。如果還不能滿足要求，仿真一下，看看匹配、拓撲、阻抗控制等策略是有效。 101、在PCB板上線寬及過孔的大小與所通過的電流大小的關系是怎樣的? 一般的PCB的銅箔厚度為1盎司，約1.4mil的話，大致1mil線寬允許的最大電流為1A。過孔比較復雜，除了與過孔焊盤大小有關外，還與加工過程中電鍍后孔壁沉銅厚度有關。 102、為何要將PCB文件轉換為GERBER文件和鉆孔數據后交PCB廠制板? 大多數工程師都習慣于將PCB文件設計好后直接送PCB廠加工，而國際上比較流行的做法是將PCB文件轉換為GERBER文件和鉆孔數據后交PCB廠，為何要“多此一舉”呢? 因為電子工程師和PCB工程師對PCB的理解不一樣，由PCB工廠轉換出來的GERBER文件可能不是您所要的，如您在設計時將元件的參數都定義在PCB文件中，您又不想讓這些參數顯示在PCB成品上，您未作說明，PCB廠依葫蘆畫瓢將這些參數都留在了PCB成品上。這只是一個例子。若您自己將PCB文件轉換成GERBER文件就可避免此類事件發生。 GERBER文件是一種國際標準的光繪格式文件，它包含RS-274-D和RS-274-X兩種格式，其中RS-274-D稱為基本GERBER格式，并要同時附帶D碼文件才能完整描述一張圖形;RS-274-X稱為擴展GERBER格式，它本身包含有D碼信息。常用的CAD軟件都能生成此二種格式文件。 如何檢查生成的GERBER正確性?您只需在免費軟件Viewmate V6.3中導入這些GERBER文件和D碼文件即可在屏幕上看到或通過打印機打出。 鉆孔數據也能由各種CAD軟件產生，一般格式為Excellon，在Viewmate中也能顯示出來。沒有鉆孔數據當然做不出PCB了。 103、如何提高布通率? 完成一個印制板圖的設計一般都要經過原理圖輸入--網絡表生成--定義Keepout Layer -- 網絡表(元件)加載--元件布局--自動(手動)布線等過程。現今市面上流行的幾種軟件在元件自動步局功能上都不是很強大，往往通過手工步局更能提高布通率，但請別忘了充分運用Move to Gird 功能，她能將元件自動移到網格交叉點上，對提高布通率大有益處。 104、PCB文件中如何加上漢字? 在PCB文件中加漢字的方法有很多種，本人比較喜歡的方法還是下面將要介紹的：A.前提條件：您的PC中應安裝有Protel99軟件并能正常運行.B.步驟：將windows目錄中的client99.rcs英文菜單文件copy 到另一目錄下保存起來; 下載Protel99cn.zip 解包后將其中的client99.rcs復制到windows目錄下; 再將其他文件復制到Design Explorer 99目錄中;重新啟動計算機后運行Protel99即會出現中文菜單，在放置|漢字菜單中可實現加漢字功能。 注：本文由專用的線路板http://www.pcbxianluban.com特約文獻，如需轉載請注明，否則追究責任版權。謝謝! |
