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文檔簡介

1、高速 PCB 設計指南之五第一篇DSP 系統(tǒng)的降噪技術(shù)隨著高速DSP(數(shù)字信號處理器) 和外設的出現(xiàn), 新產(chǎn)品設計人員面臨著電磁干擾(EMI )日益嚴重的威脅。早期,把發(fā)射和干擾問題稱之為EMI 或 RFI(射頻干擾) 。現(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(通過導體、

2、公共阻抗耦合等)就是間接的(通過串擾或輻射耦合)。電磁干擾的產(chǎn)生是通過導體和通過輻射。很多電磁發(fā)射源,如光照、繼電器、DC 電機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 300MHz 的諧波失真, 在系統(tǒng)中應該把它們?nèi)サ簟T跀?shù)字電路中, 最容易受影響的是復位線、中斷線和控制線。傳導性 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)過導體。一條穿過噪聲環(huán)境的導線可檢拾噪聲并把噪聲送到另外電路引起干擾。設計人員必須避免導線撿拾噪

3、聲和在噪聲產(chǎn)生引起干擾前, 用去耦辦法除去噪聲。 最普通的例子是噪聲通過電源線進入電路。 若電源本身或連接到電源的其它電路是干擾源,則在電源線進入電路之前必須對其去耦。共阻抗耦合當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 的地電位被地電流聲信號或 DC 補償經(jīng)共地阻抗從電路 2 耦合到電路 1。2 調(diào)制。噪輻射耦合經(jīng)輻射的耦合通稱串擾, 串擾發(fā)生在電流流經(jīng)導體時產(chǎn)生電磁場, 而電磁場在鄰近的導體中感應瞬態(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

4、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。就電場大小而言,CM 輻射是比 DM 輻射更為嚴重的問題。 為使 CM 輻射最小, 必須用切合實際的設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, 當器件開關(guān)時產(chǎn)生電流尖峰信號;在模擬系統(tǒng)中,當負載電流變化時產(chǎn)生電流尖峰信號。接地 對于電路設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?shù)慕拥匾鸬?。有三種信號接地方法:單點、多點和混合。在頻率低于1MHz 時

5、可采用單點接地方法,但不適于高頻。在高頻應用中,最好采用多點接地。混合接地是低頻用單點接地而高頻用多點接地的方法。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 設計 適當?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)導線的電流變化和電感會導致壓降,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

6、無效。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)接器接機殼地,這為防止電路邊界處的輻射提供屏蔽* 采用多點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

7、射和保證低阻抗線路安排降噪技術(shù)包括用是 90。線跡轉(zhuǎn)向, 90。轉(zhuǎn)向會增加電容并導致傳輸線特性阻抗變化45。而不* 保持相鄰激勵線跡之間的間距大于線跡的寬度以使串擾最小* 時鐘信號環(huán)路面積應盡量小* 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* 為使串擾最小,線跡用直角交叉和散置地線* 保護關(guān)鍵線跡(用 4 密耳

8、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),保護夾層的每一邊都有地)濾波技術(shù) 包括:* 對電源線和所有進入PCB 的信號進行濾波* 在 IC 的每一個點原引腳用高頻低電感陶瓷電容(14MHz用,超過15MHz用)進行去耦* 旁路模擬電路的所有電源供電和基準電壓引腳* 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計技術(shù)有:* 把晶振安裝嵌入到板上并接地* 在適當?shù)牡胤郊悠帘? 用串聯(lián)終端使諧振和傳輸反射最小,負載和線之間的阻抗失配會導致信號部分反射,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

9、地阻止出現(xiàn)電場* 把去耦線驅(qū)動器和接收器適當?shù)胤胖迷诰o靠實際的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* 對有干擾的引線進行屏蔽和絞在一起以消除PCB上的相互耦合* 在感性負載上用箝位二極管EMC 是 DSP 系統(tǒng)設計所要考慮的重要問題,應采用適當?shù)慕翟爰夹g(shù)使DSP 系統(tǒng)符合EMC要求第二篇PowerPCB 在印制電路板設計中的應用技術(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 設計的好壞對抗干擾能力影響很大。實踐證

10、明,即使電路原理圖設計正確,印制電路板設計不當,也會對電子產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)生不利影響。例如, 如果印制板兩條細平行線靠得很近,則會形成信號波形的延遲,在傳輸線的終端形成反射噪聲。因此,在設計印制電路板的時候,應注意采用正確的方法,遵守PCB 設計的一般原則,并應符合抗干擾設計的要求。一、PCB 設計的一般原則要使電子電路獲得最佳性能,元器件的布局及導線的布設是很重要的。為了設計質(zhì)量好、造價低的 PCB,應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,

11、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,設法減少它們的分布參數(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,輸入和輸出元件應盡量遠離。( 2)某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差,應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,應當用支架加以固定,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,而應裝在整機的機箱底板上,且應考慮散熱問題。熱敏元件應遠離發(fā)熱元件。( 4)對于電位

12、器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應考慮整機的結(jié)構(gòu)要求。若是機內(nèi)調(diào)節(jié),應放在印制板上方便調(diào)節(jié)的地方;若是機外調(diào)節(jié),其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應。( 5)應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,圍繞它來進行布局。元器件應均勻、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

13、路應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。電路板面尺寸大于 200×150mm 時,應考慮電路板所受的機械強度。2.布線布線的原則如下:( 1)輸入輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行。最好加線間地線,以免發(fā)生反饋藕合。( 2)印制板導線的最小寬度主要由導線與絕緣基板間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當銅箔厚度為 0.5mm 、寬度為 115mm 時,通過 2A 的電流,溫度不會高于 3 。因此,導線寬度為1.5mm 可滿足要求。對于集

14、成電路,尤其是數(shù)字電路,通常選0.3mm 導線寬度。當然,只要允許,還是盡可能用寬線,尤其是電源線和地線。導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 5 8mil 。( 3)印制導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+)mm ,其中 d 為引

15、線孔徑。對高密度的數(shù)字電路,焊盤最小直徑可取(d+mm 。二、PCB 及電路抗干擾措施印制電路板的抗干擾設計與具體電路有著密切的關(guān)系,這里僅就PCB抗干擾設計的幾項常用措施做一些說明。1.電源線設計根據(jù)印制線路板電流的大小,盡量加粗電源線寬度,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,這樣有助于增強抗噪聲能力。2.地線設計在電子產(chǎn)品設計中,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、機殼地(屏蔽地)、數(shù)字地(邏輯地)和模擬地等。在地線設計中應注意以下幾點:( 1)正確選擇單點接地與多點接地在低頻電路中,信

16、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,因而應采用一點接地的方式。當信號工作頻率大于10MHz時,地線阻抗變得很大,此時應盡量降低地線阻抗,應采用就近多點接地。當工作頻率在110MHz 時,如果采用一點接地,其地線長度不應超過波長的1/20,否則應采用多點接地法。( 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。 低頻電路的地應盡量采用單點并聯(lián)接地, 實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串聯(lián)接地, 地線應短而粗, 高頻元件周圍盡量用柵格

17、狀大面積地箔。要盡量加大線性電路的接地面積。( 3)接地線應盡量加粗。若接地線用很細的線條, 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,接地線的寬度應大于3mm。( 4)接地線構(gòu)成閉環(huán)路。設計只由數(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,提高電子設備的抗噪聲能力

18、。3.退藕電容配置PCB 設計的常規(guī)做法之一是在印制板的各個關(guān)鍵部位配置適當?shù)耐伺弘娙?。退藕電容的一般配置原則是:( 1)電源輸入端跨接10 100uf 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布置一個的瓷片電容,如遇印制板空隙不夠,可每4 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,還應注意以下兩點:( 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

19、花放電,必須采用RC 電路來吸收放電電流。一般R 取 1 2K ,C 取 47uF。( 2) CMOS 的輸入阻抗很高,且易受感應,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)量的設計,生動地體現(xiàn)了電子設計工業(yè)界各方面的內(nèi)容。其約束驅(qū)動的設計方法可以減少產(chǎn)品完成時間。你可以對每一個信號定義安全間距、以及高速電路的設計規(guī)則,并將這些規(guī)劃層次化的應用到板上、每一層上、每一類網(wǎng)絡上、每一個網(wǎng)絡上、每一組網(wǎng)絡上、每一個管腳對上,以確保布局布線設計的正確性。它包括了豐富多樣的功能,包括簇布局

20、工具、動態(tài)布線編輯、動態(tài)電性能檢查、自動尺寸標注和強大的 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 使用技巧布線規(guī)則PowerPCB 目前已在我所推廣使用,它的基本使用技術(shù)已有培訓教材進行了詳細的講解,而對于我所廣大電子應用工程師來說, 其問題在于已經(jīng)熟練掌握了 TANGO 之類的布線工具之后,如何轉(zhuǎn)到 PowerPCB 的應用上來。所以,本文就此類應用和培訓教材上沒有講到,而我們應用較多的一些技術(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

21、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,也是我們應該遵守的一種規(guī)范化的原理圖輸入方式。在 PowerPCB 設計中,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

22、錯誤,又給真正需要進行修改提供了方便。但是,要注意的是,進入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)點是輸出時的圖和光繪的一致,便于檢查。而CAMPlane 用于單個的電源或地,這種方式是負片輸出,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

23、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布線之后,要自動布線時,最好將預布好的線固定住,否則自動布線時,軟件會認為此線段可移動,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

24、式下進行。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準不太一致,所以我們盡量配備了國際庫供大家使用。但是電源和地的新符號,必須在軟件自帶的庫中添加,否則它不會認為你建的符號是電源。所以當我們要建一個符合國標的電源符號時,需要先打開現(xiàn)有的電源符號組,選擇氣連接 ”按鈕,點按 “添加

25、”按鈕,輸入你新建的符號的名字等信息。然后,再選中裝 ”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.空腳的設置“編輯電“編輯門封我們用的器件中,有的管腳本身就是空腳,標志為NC。當我們建庫的時候,就要注意,否則標志為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 認為 “SINGAL_PINS” 中的管腳是隱含的缺省管腳,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,

26、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 “包括文字數(shù)字管腳”復選框,這時,“文字數(shù)字管腳”標簽被點亮,進入該標簽,將三極管的相應管腳改為字母。這樣,與PCB 封裝對應連線時會感到比較便于識別。8.表面貼器件的預處理現(xiàn)在,由于小型化的需求,表面貼器件得到越來越多的應用。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

27、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,我們應該首先對表面貼器件進行扇入,扇出操作,然后再進行布線,這是因為如果我們只是在自動布線的設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,先進入自動布線器,在設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AUT

28、OCAD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為DXF 文件,再保存。你就可以AUTOCAD 中打開個這圖了。當然, PADS 中有自動標注功能,可以對畫好的印制板進行尺寸標注,自動顯示出板框或定位孔的位置。要注意的是,標注結(jié)果在Drill-Drawing 層要想在其它的輸出圖上加上標注,需要在輸出時,特別加上這一層才行。10. PowerPCB 與 ViewDraw 的接口用 ViewDraw 的原理圖,可以產(chǎn)生 Power

29、PCB 的表,而 PowerPCB 讀入網(wǎng)表后,一樣可以進行自動布線等功能,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 對應器件的庫,當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VIEWDRAW 中相對應的名字。11.生成光繪文件以前,我們做印

30、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,將文檔類型選為SOLD_MASK

31、 ,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)光繪文件時要先預覽一下,預覽中的圖形就是你要的光繪輸出的圖形,所以要看仔細,以防出錯。有了對印制板設計的經(jīng)驗,如 PowerPCB 的強大功能, 畫復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 互連設計過程中最大程

32、度降低RF 效應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 設計中,互連點處的電磁特性是工程設計面臨的主要問題之一,本文介紹上述三類互連設計的各種技巧, 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到1GHz ,甚至更高。這種高頻信號技術(shù)雖然遠遠超出毫米波技術(shù)范圍(30GHz) ,但的確也涉及RF 和低端微波技術(shù)。RF 工程設計方法必須能夠處理在較高頻段處通常會產(chǎn)生的較強電磁場效應。這些電磁場能在

33、相鄰信號線或PCB 線上感生信號, 導致令人討厭的串擾(干擾及總噪聲),并且會損害系統(tǒng)性能?;負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。高回損有兩種負面效應:1. 信號反射回信號源會增加系統(tǒng)噪聲,使接收機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)可以消除一些負面效應,但是系統(tǒng)的部分帶寬用于傳輸冗余數(shù)據(jù),從而導致系統(tǒng)性能的降低。一個較好的解決方案是讓RF 效應有助于而非有損于信號

34、的完整性。建議數(shù)字系統(tǒng)最高頻率處(通常是較差數(shù)據(jù)點)的回損總值為-25dB ,相當于VSWR 為。PCB 設計的目標是更小、更快和成本更低。對于RF PCB而言,高速信號有時會限制PCB 設計的小型化。目前,解決串擾問題的主要方法是進行接地層管理,在布線之間進行間隔和降低引線電感(stud capacitance)。降低回損的主要方法是進行阻抗匹配。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行間隔。由于互連點是電路鏈上最為薄弱的環(huán)節(jié),在RF 設計中,互連點處的電磁性質(zhì)是工程設計面臨的主要問題,要考察每個互連點并解決存在的問題。電路板系

35、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)能夠達到1GHz 。在最近GHz 互連研討會)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)部的本地無線發(fā)射器將數(shù)據(jù)傳送到鄰近的電路板上。先于無論此方案是否有效,與會人員都非常清楚:就高頻應用而言, PCB 設計技術(shù)。IC設計技術(shù)已遠遠領二、 PCB 板內(nèi)互連進行高頻PCB 設計的技巧和方法如下:1. 傳輸線拐角要采用 45°角,以降低回損 (圖 1);2. 要采用絕緣常數(shù)值按層次嚴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行有效管理。3. 要完善有關(guān)高精度蝕刻的 PCB 設計規(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) 和橫斷面進行管理并指定布線側(cè)壁電鍍條件。 對布線 (導線 )幾何形狀和

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