PCB

ADI官网中的一个视频，关于“高速PCB的基础知识演示”，专家告诉你——高速电路设计，优秀的电路设计将带来哪些改变？

本演示将考察两组功能相同的PCB。一组采用传统的PCB设计技术，另一组使用高速PCB设计技术，结果可以观察到性能的提升。

　PCB是英文PrintedCircuitBoard(印制线路板或印刷电路板)的简称。通常把在绝缘材料上按预定设计制成印制线路、印制组件或者两者组合而成的导电图形称为印制电路。

　　PCB于1936年诞生，美国于1943年将该技术大量使用于军用收音机内;自20世纪50年代中期起，PCB技术开始被广泛采用。目前，PCB已然成为“电子产品之母”，其应用几乎渗透于电子产业的各个终端领域中，包括计算机、通信、消费电子、工业控制、医疗仪器、国防军工、航天航空等诸多领域。

　　未来随着新一代信息技术产业的发展，智能手机、汽车电子、LED、IPTV、数字电视等新兴电子产品不断涌现，PCB产品的用途和市场将不断扩展。

<strong>【下载资料】轻松高效地设置 PCB 设计约束的八个步骤</strong>

PCB 设计往往会因意外情况而导致出错，使进度落后于预定计划。本文讨论如何通过 PCB 设计约束避免这类问题。

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<strong>布局的DFM要求</strong>
1 已确定优选工艺路线，所有器件已放置板面。
2 坐标原点为板框左、下延伸线交点，或者左下边插座的左下焊盘。
3 PCB实际尺寸、定位器件位置等与工艺结构要素图吻合，有限制器件高度要求的区域的器件布局满足结构要素图要求。
4 拨码开关、复位器件，指示灯等位置合适，拉手条与其周围器件不产生位置干涉。
5 板外框平滑弧度197mil，或者按结构尺寸图设计。
6 普通板有200mil工艺边;背板左右两边留有工艺边大于400mil，上下两边留有工艺边大于680mil。 器件摆放与开窗位置不冲突。
7 各种需加的附加孔(ICT定位孔125mil、拉手条孔、椭圆孔及光纤支架孔)无遗漏，且设置正确。
8 过波峰焊加工的器件pin间距、器件方向、器件间距、器件库等考虑到波峰焊加工的要求。
9 器件布局间距符合装配要求：表面贴装器件大于20mil、IC大于80mil、BGA大于200mil。
10 压接件在元件面距高于它的器件大于120mil，焊接面压接件贯通区域无任何器件。
11 高器件之间无矮小器件，且高度大于10mm的器件之间5mm内未放置贴片器件和矮、小的插装器件。

变化的信号(例如阶跃信号)沿传输线由A到B传播，传输线C-D上会产生耦合信号，变化的信号一旦结束也就是信号恢复到稳定的直流电平时，耦合信号也就不存在了，因此串扰仅发生在信号跳变的过程当中，并且信号沿的变化(转换率)越快，产生的串扰也就越大。

空间中耦合的电磁场可以提取为无数耦合电容和耦合电感的集合，其中由耦合电容产生的串扰信号在受害网络上可以分成前向串扰和反向串扰Sc，这个两个信号极性相同;由耦合电感产生的串扰信号也分成前向串扰和反向串扰SL，这两个信号极性相反。

耦合电感电容产生的前向串扰和反向串扰同时存在，并且大小几乎相等，这样，在受害网络上的前向串扰信号由于极性相反，相互抵消，反向串扰极性相同，叠加增强。串扰分析的模式通常包括默认模式，三态模式和最坏情况模式分析。

默认模式类似我们实际对串扰测试的方式，即侵害网络驱动器由翻转信号驱动，受害网络驱动器保持初始状态(高电平或低电平)，然后计算串扰值。这种方式对于单向信号的串扰分析比较有效。三态模式是指侵害网络驱动器由翻转信号驱动，受害的网络的三态终端置为高阻状态，来检测串扰大小。这种方式对双向或复杂拓朴网络比较有效。最坏情况分析是指将受害网络的驱动器保持初始状态，仿真器计算所有默认侵害网络对每一个受害网络的串扰的总和。

在高速电路设计中，中国设计工程师通常不是特别了解连接器的互感特性在改进信号完整性设计中的作用，本文将探讨连接器设计和选择中最难解决的问题：并发开关噪声，并且揭示并发开关噪声对高性能系统中使用的连接器和封装规格指标的影响。

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人们总是认为系统中所有的工作都是由IC来完成的，当然也包括相应的软件。而类似于IC封装、电路板、连接器、电缆以及其它的离散元器件等无源器件只会降低系统性能，扩大系统尺寸和增加系统成本。所以，系统中互连以及元器件的选择和设计实际上就是将这些成分对系统造成的影响降到最低。因此大多数的IC 设计师通常将系统中不连接的所有部分(这通常是PCB设计师所涉及的内容)归结为寄生成分这样一个笼统的范畴。

就高速ADC PCB的布局布线技巧，之前我们分享过如何实现裸露焊盘的最佳连接。除了需要注意裸露焊盘，小编还要和大家唠唠去耦和层电容~

有时我们会忽略使用去耦的目的，仅仅在电路板上分散大小不同的许多电容，使较低阻抗电源连接到地。但问题依旧：需要多少电容？许多相关文献表明，必须使用大小不同的许多电容来降低功率传输系统（PDS）的阻抗，但这并不完全正确。相反，仅需选择正确大小和正确种类的电容就能降低PDS阻抗。

举个栗子
考虑设计一个10 mΩ参考层，如图1所示。如红色曲线所示，系统电路板上使用许多不同值的电容，0.001 μF、0.01 μF、0.1 μF等等。这当然可以降低500 MHz频率范围内的阻抗，但是，请看绿色曲线，同样的设计仅使用0.1 μF和10 μF电容。这证明，如果使用正确的电容，则不需要如此多的电容。这也有助于节省空间和物料（BOM）成本。

本文从射频界面、小的期望信号、大的干扰信号、相邻频道的干扰四个方面解读射频电路4大基础特性，并给出了在PCB设计过程中需要特别注意的重要因素。

　　<strong>一、射频电路仿真之射频的界面</strong>

　　无线发射器和接收器在概念上，可分为基频与射频两个部份。基频包含发射器的输入信号之频率范围，也包含接收器的输出信号之频率范围。基频的频宽决定了数据在系统中可流动的基本速率。基频是用来改善数据流的可靠度，并在特定的数据传输率之下，减少发射器施加在传输媒介(transmission medium)的负荷。因此，PCB设计基频电路时，需要大量的信号处理工程知识。发射器的射频电路能将已处理过的基频信号转换、升频至指定的频道中，并将此信号注入至传输媒体中。相反的，接收器的射频电路能自传输媒体中取得信号，并转换、降频成基频。

　　发射器有两个主要的PCB设计目标：第一是它们必须尽可能在消耗最少功率的情况下，发射特定的功率。第二是它们不能干扰相邻频道内的收发机之正常运作。就接收器而言，有三个主要的PCB设计目标：首先，它们必须准确地还原小信号;第二，它们必须能去除期望频道以外的干扰信号;最后一点与发射器一样，它们消耗的功率必须很小。