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50[問]在用萬用表測量芯片的模擬地與數字地接口的時候是導通的，這樣模擬地域數字地不就是多點連接了嗎？ 答芯片內部的地管腳都是連接在一起的。但是在PCB板上仍然需要連接。最理想的單點接地，應該是要了解芯片內部模擬和數字部分的連接點位置，然后把PCB板上的單點連接位置也設計在芯片的模擬和數字分界點。 51[問]由于受到板子尺寸的限制，我的電路板采用兩面貼片焊接芯片，板子上走了很多的過孔，信號線也走在附近，這樣走線會對信號產生干擾嗎？ 答如果是低速數字信號，應該問題不大。否則肯定會影響信號的質量。 52[問]數字線在考慮要不要做阻抗匹配時，是看信號傳出至反射回來時，總時間是否超過上升沿的20%，若超過則需阻抗匹配。請問模擬線要不要阻抗匹配？怎樣考慮？ 答低頻的模擬信號是不需要匹配的，射頻的模擬信號當然也要考慮匹配問題。 53[問]關于完整的地平面，在使用AD/DA芯片的板子上，如果層數比較多，可以提供一個完整的模擬地和一個完整的數字地；也可以在這兩層地平面上都分別劃分模擬地，數字地。二者孰優孰劣？ 答一般來講，都會鋪完整的地平面。除非是一些特殊的情況，比如板子的模擬部分和數字部分是明顯分開的，可以很容易地區分開。 54[問]用磁珠或MECCA連接數字、模擬地時，是利用其頻率特性，使數字地中高頻成分不影響模擬地，同時保證二者電平相等。那么，0ohm電阻連接數字、模擬地有什么作用，有時還只用一小塊銅連接，能分析一下嗎？ 答磁珠的等效電路相當于帶阻限波器，只對某個頻點的噪聲有顯著抑制作用，使用時需要預先估計噪點頻率，以便選用適當型號。對于頻率不確定或無法預知的情況，磁珠不合。 0歐電阻相當于很窄的電流通路，能夠有效地限制環路電流，使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗)，這點比磁珠強。 銅皮類似于0ohm電阻。 55[問]如何避免布線時引入的噪聲？ 答數字地與模擬地要單點接地，否則數字地回流會流過模擬地對模擬電路造成干擾。 56[問]PCB如何預防PWM等突變信號對模擬信號(如運放)產生的干擾,又如何進行測試這種干擾(輻射干擾或傳導干擾)的大小?除布局布線需要注意外,有無其他方法來進行抑制(除屏蔽的手段? 答要從運放的幾個接口入手，輸入端要防止空間耦合干擾和PCB串擾（布局改善）；電源需要不同容值去耦電容。 測試可以用示波器的探頭測試上面說的位置，判斷出干擾從何而來。 PWM信號如果是通過低通濾波變成直流控制電壓的話，可以考慮就進做濾波，或者并聯對地一個小電容，讓PWM的波形變圓，減少高頻分量 57[問]請問，在電路板中，一個ARM或者FPGA經常會向外連接很多RAM，FLAH這樣的器件，請問這些主芯片與這些存儲器之間的連線需要注意什么，過孔的數目有什么限制么？數字信號中常用的過孔孔徑大小是多少？過孔孔徑的大小對信號的影響大么？ 答如果速度大于100MHz，則一根信號線上的過孔最好不要超過兩個，過孔不能太小，一般，10個mil的孔徑即可。 58[問]請問在布雙面板（高頻是）的時候，頂層地和底層地相連時的過孔也是越少越好嗎？那么要怎么放過孔比較合理呢？ 答過孔少是針對信號線，如果是地的過孔，適當的多一些會減少地回路和阻抗。放的原則是就進器件。 59[問]LVDS信號布線應該注意哪些？如何布線？ 答平行等長 60[問]請問數據線并行布線是不是為了相互干擾？ 答并行走線要注意線與線的間距，防止串擾發生。 61[問]在一塊4層板，布有一整個采集系統，有模擬放大、數字采集、MCU。布好后，如何測量此系統的輸入阻抗，如何做到系統的輸入阻抗和傳感器匹配，如何匹配，有沒有相關的設計原則 。 答不知道您的模擬信號的頻率多高，如果不高則不需要阻抗匹配。阻抗匹配可以用一些仿真軟件計算PCB的阻抗。例如APPCAD。器件的阻抗可以通過手冊查詢。 62[問]經常會看到PCB板上有很多地孔，這些地孔是越多越好嗎？有什么規則嗎？ 答不是．要盡量減少過孔的使用，在不得不使用過孔時，也要考慮減少過孔對電路的影響 63[問]在多層板布線的時候難免會有跨平面的現象。我們現在的做飯是在割平面時盡量優先照顧到差分線不跨平面。但有一次以為老師的說法是單端的不能跨，差分的反倒沒那么嚴格。請教下老師對此的看法。 答單端和差分信號在跨越地平面后都得回流回去，如果回流繞很大圈才回去，一樣會感應更多的干擾進來，如果差分線上的噪聲一樣，則會彼此抵消，所以是有一定道理的。 64[問]在高速多層PCB設計時，數字地和模擬地怎么區分？是根據器件的數據手冊中說明的進行連接嗎？ 答高速設計不用分數字地和模擬地。 65[問]對PCB走線的熔斷電流如何考慮??PCB走線多大電流時會熔斷,和哪些因素有關? 答參考0.15×線寬(mm)=A，這時最大電流。設計時候不能用熔斷電流做預算。這樣就是銅線的截面積。 66[問]請問，在信號輸入輸出接口和電源輸入接口等方面需要做哪些保護？電源為220V輸入轉直流時，在實際應用時，需要采取哪些防護措施？ 答TVS管，保險絲這些在電源上是必須的。信號的話，看情況也得加TVS管，及二極管來保護模擬電路輸入出現大電壓的情況。 67[問]見PCB板的布線折彎時有45度角和圓弧兩種，有何優缺點，怎么選擇？ 答從阻抗匹配的角度，這兩種線都可以做成匹配的彎角。但是圓角可能不好加工。 68[問]在高頻走線中如果尺寸受限，最常用的走線方法或者說合理的走線方法有那些？比如說蛇形走線，可以嗎？ 答不好，會引入更多寄生參數 69[問]請問在使用儀表放大器時關鍵的輸入型號，我在器件層其周圍還有必要覆銅嗎，我在器件的底層已經覆銅了。還有儀表放大器的反饋電阻我是用直插的，引線就長了，換成貼片的電阻溫漂和精度就達不到要求，請問該怎樣處理。 答一般儀放芯片資料會有推薦的Layout的方法及圖，可以參考。保證引線短和粗是必須的。選用貼片低精度的電阻還是直插高精度的電阻哪種好，得看具體調試的結果。 70[問]PCB軟件可以自動布線，但器件的位置布局是不是得手動放置？ 答最好布局布線都手動完成。 71[問]在做PCB板制板時，PCB選材有沒有什么特殊的規定或是一般如何選材？我現在在制作高頻信號電路板，請問您最好選擇什么材質的PCB板較好？ 答目前較多采用的高頻電路板基材是氟糸介質基板，如聚四氟乙烯(PTFE)，平時稱為特氟龍，通常應用在5GHz以上。做板時跟PCB廠商說明即可。 72[問]我是PCB設計的初學者，我想了解下去耦電容的選型規則是什么？還有值的大小怎么計算？ 答一般情況，對于電源產生部分，要用10u和0.1u的電容去耦，要同時考慮高頻和低頻的去耦；對于其他原件一般都是用0.1u的電容在電源部分去耦。 73[問]一個5khz的脈沖信號在板子上走20cm長，10mil寬的走線之后，其衰減能達到多少呢 ？ 答不同的材質的ＰＣＢ的寄生參數不同，可以根據你使用的寄生參數建立模型來計算． 74[問]在高頻中走的微帶線走線與地平面的距離有什么要求嗎？比如說大于1mm。還是沒有太大的要求，只要差不多就可以了？還是要按共面波導計算？ 答一定要用共面波導或者微帶線的阻抗仿真計算。 75[問]如何布線才能盡可能地降低線間高頻信號的串擾？ 答高頻信號匹配好會減少反射，同樣也會減少輻射。 76[問]想請問在DC-DCConvertIC，在IC下方需要連接到地平面，透過Via連接到地平面，Via孔的數量多與少影響程度為何？。 答一般可以根據參考設計來設計．由于電流較大，可能需要一定數量的Via. 77[問] 阻抗匹配時，若引腳給出的阻抗值為復數，即既有阻抗部分又有電抗部分，這時阻抗匹配如何做？光考慮電阻部分嗎？ 答考慮共軛匹配，將阻抗的虛部抵消。 78[問] 高頻中集中參數和分布參數那種比較好？要怎么選擇這兩種方法比較合適呢？謝謝！ 答分布方法，精度較高，但比較復雜；集總方式相對簡化，但有一定誤差。 79[問] 雙層板連接上下覆銅地的過孔分布有何要求？ 答一般來講只是為了提高連通性的話，應該對分別沒有太多要求。 80[問] 如何在中頻應用中，如何平衡放大器輸入端的寄生電感和寄生電容? 答一般來講寄生電感和電容對中頻電路的影響較小，可以忽略．只要保證不引入大的寄生電容和電感值就行了 81[問] 怎樣能有效減少電路元件間的干擾影響，以及放大器如何布局才能最大限度的抑制紋波的引入？ 答減少干擾的原則是： 1、減少輻射端； 2、加強被干擾的隔離、屏蔽和退偶； 紋波減少的原則也是， 1、減少開關電源的紋波輸出； 2、足夠的退偶濾波； 82[問] 6層設計時，層的分配技巧，那些走線要走中間層 ？ 答 看你的設計了。原則是保證模擬信號線和模擬地有單獨兩層。 83 [問] 在模擬地和數字地相連時，采用的方法是否在數字地處接一個合適的磁珠到模擬地？那這個磁珠要怎么選呢？謝謝！ 答磁珠主要是起到隔離高頻噪聲的作用，不同的磁珠濾波頻率不同，所以要根據板上噪聲的情況來選擇合適的器件。 84[問] 請問對于高于5G以上的訊號布局有何要注意的地方? 答既要考慮傳輸線效應，又要考慮寄生效應，還有EMI的問題。 85 [問] 電路中有高速邏輯器件時，最大布線長度為多大？ 答布線不怕長，就怕不對稱或者有比較大的差，這樣容易因為時延造成錯誤的邏輯 86[問]在高速數字電路板中，有多個不同電壓值的電源，鋪電源平面時應該盡量采用多層電源平面還是在同一層電源平面上分開布置好？ 答可以在一個平面上多個電壓，注意之間隔離開。也可以把最重要的電源單獨走一層，這樣保證它不受其他電源干擾。 87[問] 在走差分線的時候由于空間限制，不能完全等距等長，請問是等距優先還是等長優先？ 答等長可以保證阻抗匹配，但是不等距實際上對差分匹配也有影響，需要仿真測試。 88[問]在PCB布局中，如何減少電磁干擾？另外哪些模塊應該距離主控制芯片近一點？謝謝！ 答對于主控制器，主要傳輸數字信號，所以模擬和電源部分應遠離控制器；對于減小電磁干擾，需要注意匹配，去耦，布局布線，分層等問題，建議參考一些資料。 89[問] 考慮信號完整性時，如果只知道數字芯片的頻率是1GHZ，一般會估算他的上升時間是為周期的1/10，即0.1ns。有何依據嗎？ 答這是一個一般性原則，沿的速度取決于器件輸出口的速度。如果太慢會影響判決。再快了芯片工藝達不到了。 90[問] 你好，請問ARM芯片提高電源的抗干擾，除了在電源輸入端接入TVS管之外，電源輸入端的輸入腳要接電感比較好，還是磁珠比較好 答一般會使用磁珠。 91[問] 你好，pcb板在線能不能仿真一下，也就是怎么驗證下板子有沒有問題，謝謝? 答有些PCB軟件可以做一些走線檢查和完整性分析，例如CADENCE 92[問]在pcb布線時有些人在信號的輸入輸出端串一個電阻進行端接，這個作用大嗎？要如何選擇這個電阻呢？那些地方需要這樣做呢？謝謝！ 答這要看串聯電阻的作用，有的是起到限流作用的，有的可能是做阻抗匹配。 93[問] 對影響電源的高速脈沖串有什么好的抑制方案或者成比較系統的處理方法嗎？ 答您所謂的高速脈沖串，無非就是不同頻率的干擾信號，采用不同值的電容退偶。 94 [問] 高速PCB對板材有什么特殊要求沒有？ 答高頻電路對PCB材料有要求．在高頻下要考慮傳輸線效應 95[問] 關于信號線的阻抗匹配，請作點介紹和作法？ 答頻率較低場合，需要考慮信號線的寬度和電流的承載能力的關系，高頻時，需要考慮匹配等長等問題。 96[問] 高頻信號線的抗干擾措施有哪些？布線時應注意哪些方面？ 答這個問題比較寬泛，很難一兩句話說清楚。有很多相關資料可以參考。 97[問] 為什么高速信號不用分數字和模擬地？ 答因為驅動器端可以調整輸出相位差，PCB布局好了再調整就很難了，接收端直接輸入了，無法調整。 98[問] 關于差分線的等長補償，您為何就直接建議在驅動器端補償呢？能解釋一下嗎？EricBogatin的書中也只是給出結論，但無解釋。 答驅動端有些芯片有調整功能，PCB線設計好不容易改了，接受端直接輸入一般都沒有時延調整的功能。 99[問] 在高頻選用制板材料時，介電常數是不是越小越好呢？謝謝！ 答意味著寄生電容小，然而對于信號線特征阻抗的設計時對介電常數是有要求的，不能一概而論。 100[問] 多大頻率的晶振要考慮MCU與晶振間的走線方式？ 答晶振與MCU應盡量靠近，用最短的直線連接。 101 [問] 開關電源過來的直流電上面帶有100mv左右的噪聲，應該如何有效地濾除？ 答可以考慮加一級調制器LDO產品穩定電源，或者考慮適當的去耦電容濾除紋波。 102[問] 模擬電源是否也可以鋪平面，是否和地的作用相同？ 答電源當然可以鋪平面。若不能鋪平面，電源線要盡量粗。 103[問] 請問專家，兩層電路板的覆銅，什么時候選擇兩面均覆，什么時候僅選擇一面覆銅呢？ 答如果能保證一面是全地平面的話，可以只鋪一層。 104[問] 請問在高頻（1GHz以上）板的設計中，過孔的大小及過孔間距有什么要求？阻抗匹配時需要考慮到的因素有哪些？板材需要注意么？差分走線與地平面的距離有什么注意事項？ 答如何需要綜合考慮以上指標，建議做整體的電路仿真和調試，寄生效應會影響仿真效果，需要進行反復驗證和嘗試。 105 [問] 敷銅的9個注意點 答所謂覆銅，就是將PCB上閑置的空間作為基準面，然后用固體銅填充，這些銅區又稱為灌銅。敷銅的意義在于，減小地線阻抗，提高抗干擾能力；降低壓降，提高電源效率；與地線相連，還可以減小環路面積。 敷銅方面需要注意那些問題： 1．如果PCB的地較多，有SGND、AGND、GND，等等，就要根據PCB板面位置的不同，分別以最主要的“地”作為基準參考來獨立覆銅， 數字地和模擬地分開來敷銅自不多言，同時在覆銅之前，首先加粗相應的電源連線：5.0V、3.3V等等，這樣一來，就形成了多個不同形狀的多變形結構。 2．對不同地的單點連接，做法是通過0歐電阻磁珠有很高的電阻率和磁導率，他等效于電阻和電感串聯，但電阻值和電感值都隨頻率變化。 他比普通的電感有更好的高頻濾波特性，在高頻時呈現阻性，所以能在相當寬的頻率范圍內保持較高的阻抗，從而提高調頻濾波效果。 作為電源濾波，可以使用電感。磁珠的電路符號就是電感但是型號上可以看出使用的是磁珠在電路功能上，磁珠和電感是原理相同的，只是頻率特性不同罷了， 磁珠由氧磁體組成，電感由磁心和線圈組成，磁珠把交流信號轉化為熱能，電感把交流存儲起來，緩慢的釋放出去。 磁珠對高頻信號才有較大阻礙作用，一般規格有100歐/100mMHZ ,它在低頻時電阻比電感小得多。 3．晶振：電路中的晶振為一高頻發射源，做法是在環繞晶振敷銅，然后將晶振的外殼另行接地。 4．孤島（死區）問題，如果覺得很大，那就定義個地過孔添加進去也費不了多大的事。 5．在開始布線時，應對地線一視同仁，走線的時候就應該把地線走好，不能依靠于銅后通過添加過孔來消除為連接的地引腳，這樣的效果很不好。 6.在板子上最好不要有尖的角出現（《=180度），因為從電磁學的角度來講，這就構成的一個發射天線！對于其他總會有一影響的只不過是大還是小而已，我建議使用圓弧的邊沿線。 7．多層板中間層的布線空曠區域，不要敷銅。因為你很難做到讓這個敷銅“良好接地” 8．設備內部的金屬，例如金屬散熱器、金屬加固條等，一定要實現“良好接地”。 9．三端穩壓器的回流面積，減小信號對外的電磁干擾。 更多行業信息可查閱快點學院訂閱號：eqpcb_cp。 |
