高頻電路板的設計常見的問題有哪些呢?軟板廠的小編總結了以下幾點:
1.2G 以上高頻 PCB 設計,微帶的設計應遵循哪些規(guī)則?
射頻微帶線設計,需要用三維場分析工具提取傳輸線參數(shù)。所有的規(guī)則應該在這個場提取工具中規(guī)定。
2.2G 以上高頻 PCB 設計,走線,排版,應重點注意哪些方面?
2G 以上高頻 PCB 屬于射頻電路設計,不在高速數(shù)字電路設計討論范圍內。而 射頻電路的布局(layout)和布線(routing)應該和原理圖一起考慮的,因為布局布線都會造成分布效應。而且,射頻電路設計一些無源器件是通過參數(shù)化定義,特殊形狀銅箔實現(xiàn),因此要求 EDA 工具能夠提供參數(shù)化器件,能夠編輯特殊形狀銅箔。Mentor 公司的 boardstation 中有專門的 RF 設計模塊,能夠滿足這些要求。而且,一般射頻設計要求有專門射頻電路分析工具,業(yè)界最著名的是 agilent 的 eesoft,和 Mentor 的工具有很好的接口。
3.添加測試點會不會影響高速信號的質量?
至于會不會影響信號質量就要看加測試點的方式和信號到底多快而定?;旧贤饧拥臏y試點(不用在線既有的穿孔(via or DIP pin)當測試點)可能加在在線或是從在線拉一小段線出來。前者相當于是加上一個很小的電容在在線,后者則是多了一段分支。這兩個情況都會對高速信號多多少少會有點影響,影響的程度就跟信號的頻率速度和信號緣變化率(edge rate)有關。影響大小可透過仿真得知。原則上測試點越小越好(當然還要滿足測試機具的要求)分支越短越好。
4.在高速 PCB 設計中,信號層的空白區(qū)域可以敷銅,而多個信號層的敷銅在接地和接電源上應如何分配?
一般在空白區(qū)域的敷銅絕大部分情況是接地。 只是在高速信號線旁敷銅時要注意敷銅與信號線的距離, 因為所敷的銅會降低一點走線的特性阻抗。也要注意不要影響到它層的特性阻抗, 例如在 dual strip line 的結構時。
5.如何解決高速信號的手工布線和自動布線之間的矛盾?
現(xiàn)在較強的布線軟件的自動布線器大部分都有設定約束條件來控制繞線方式及過孔數(shù)目。各家 EDA公司的繞線引擎能力和約束條件的設定項目有時相差甚遠。 例如, 是否有足夠的約束條件控制蛇行線(serpentine)蜿蜒的方式, 能否控制差分對的走線間距等。 這會影響到自動布線出來的走線方式是否能符合設計者的想法。 另外, 手動調整布線的難易也與繞線引擎的能力有絕對的關系。 例如, 走線的推擠能力,過孔的推擠能力, 甚至走線對敷銅的推擠能力等等。 所以, 選擇一個繞線引擎能力強的布線器, 才是解決之道。
6.如何解決高速布線和EMI沖突
高速布線與 EMI 的要求有很多沖突。但基本原則是因 EMI 所加的電阻電容或 ferrite bead, 不能造成信號的一些電氣特性不符合規(guī)范。 所以, 最好先用安排走線和 PCB 迭層的技巧來解決或減少 EMI的問題, 如高速信號走內層。最后才用電阻電容或 ferrite bead 的方式, 以降低對信號的傷害。
7.在高速設計中,如何解決信號的完整性問題?
信號完整性基本上是阻抗匹配的問題。而影響阻抗匹配的因素有信號源的架構和輸出阻抗(output impedance),走線的特性阻抗,負載端的特性,走線的拓樸(topology)架構等。解決的方式是靠端接(termination)與調整走線的拓樸。
8、如何避免高頻干擾?
避免高頻干擾的基本思路是盡量降低高頻信號電磁場的干擾,也就是所謂的串擾(Crosstalk)??捎美蟾咚傩盘柡湍M信號之間的距離,或加 ground guard/shunt traces 在模擬信號旁邊。還要注意數(shù)字地對模擬地的噪聲干擾。