与非网■一定懂这些技巧，最会画板的人电子技术的发展变化必然给板级设计带来

电子技术的发展变化必然给板级设计带来许多新问题和新挑战。首先，由于高密度引脚及引脚尺寸日趋物理极限，导致低的布通率；其次，由于系统时钟频率的提高，引起的时序及信号完整性问题；第三，工程师希望能在PC平台上用更好的工具完成复杂的高性能的设计。由此，我们不难看出， PCB板设计有以下三种趋势：-高速数字电路（即高时钟频率及快速边沿速率）的设计成为主流。
——产品小型化及高性能必须面对在同一块PCB板上由于混合信号设计技术（即数字、模拟及射频混合设计）所带来的分布效应问题。
设计难度的提高，导致传统的设计流程及设计方法，以及PC上的CAD工具很难胜任当前的技术挑战。以下介绍高速设计中使用的技巧。
一、高频电路布线技巧
1）高频电路往往集成度较高，布线密度大，采用多层板既是布线所必须的，也是降低干扰的有效手段
2）高频电路器件管脚间的引线弯折越少越好。高频电路布线的引线最好采用全直线，需要转折，可用45°折线或圆弧转折，这种要求在低频电路中仅仅用于提高铜箔的固着强度，而在高频电路中，满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合
3）高频电路器件管脚的引线越短越好
4）高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。也即元件连接过程中所用的过孔（Via）越少越好。据测，一个过孔可带来约05pF的分布电容，减少过孔数能显著提高速度
5）高频电路布线，要注意信号线近距离平行走线所引入的串扰，若无法避免平行分布，可在平行信号线的反面布置大面积地来大幅度减少干扰。同一层内的平行走线几乎无法避免，但是在相邻的两个层走线的方向务必取为相互垂直
6）对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施
7）各类信号线走线不能形成环路，地线也不能形成电流环路
8）每个集成电路块（IC）的附近应设置至少一个高频退耦电容，退耦电容尽量靠近器件的Vcc
9）模拟地线（AGND）、数字地线（DGND）等接往公共地线时要采用高频扼流这一环节。在实际装配高频扼流环节时用的往往是中心穿有导线的高频铁氧体磁珠，可在原理图中把它当做电感，在PCB元件库中单独为它定义一个元件封装，布线前把它手工移动到靠近公共地线汇合的合适位置上

文章图片
二、PCB中电磁兼容性（EMC）设计方法
PCB的基材选择及PCB层数的设置、电子元件选择及电子元件的电磁特性、元件布局、元件间互连线的长宽等都制约着PCB的电磁兼容性
PCB上的集成电路芯片（IC）是电磁干扰（EMI）最主要的能量来源。常规的电磁干扰（EMI）控制技术一般包括：元器件的合理布局、连线的合理控制、电源线、接地、滤波电容的合理配置、屏蔽等抑制电磁干扰（EMI）的措施都是很有效的，在工程实践中被广泛应用
1、高频数字电路PCB的电磁兼容性（EMC）设计中的布线规则1）高频数字信号线要用短线，一般小于2inch（5cm），且越短越好
1）主要信号线最好集中在PCB板中心
2）时钟发生电路应在PCB板中心附近，时钟扇出应采用菊花链或并联布线
3）电源线尽可能远离高频数字信号线或用地线隔开，电源的分布必须是低感应的（多路设计）。多层PCB板内的电源层与地层相邻，相当于一个电容，起到滤波作用。同一层上的电源线和地线也要尽可能靠近。电源层四周铜箔应该比地层缩进20倍于两个平面层之间距离的尺寸，以确保系统有更好的EMC性能。地平面不要分割，高速信号线如果要跨电源平面分割，应该紧靠信号线放置几个低阻抗的桥接电容
【与非网■一定懂这些技巧，最会画板的人】4）输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线，以免发生反馈耦合