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pcb高频布线基本知识.docx


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文档列表 文档介绍
高频布线基本知识
内容目录
引言
信号完整性问题
电磁兼容性问题
电源完整性问题
高频电路设计一般规范
数模混合电路设计一般规范
一:高频电路的定义
* 在数字电路中, 是否是高频电路取决于信号的上升沿和下降沿,而不是信号的频率 。 公式:F2 =1/ (Tr xn , Tr为信号的上升/下降延时间。
*F2 > 100MHz ,就应该按照高频电路进行考虑,下列情况必须按高频规则进行设计
-系统时钟频率超过 50MHz
-采用了上升/下降时间少于5ns的器件
-数字/模拟混合电路
*逻辑器件的上升 /下降时间和布线长度限制上升 /下 主要谐波频谱分布 最大传输线最大传输 降时间 Tr分量 F2=1/Fmax=10*距离(微带)线距离(微带线) n Tr F2
74HC
13-15ns24MHz 240 MHz 117cm 91cm
74LS

34 MHz 340MHz

74H
4-6ns
80 MHz 800MHz
35
28
74S
3-4ns
106 MHz
27
21
74HCT
5-15ns 64 MHz 640MHz
45
34
74ALS
2-10ns 160 MHz
18
13
74FCT
2-5ns
160 MHz
18
13
74F

212 MHz

ECL12K

212 MHz


ECL100K 424 MHz 6 5 传统的 PCB 设计方法效率低: 原理图,传统的设计方法设计和输入布局、布线没有任何质量控制点 ,制作 PCB 每一步设计都是
凭经验,发现问题就必须从头开始,功能、性能测试问题的查找非常困难
信号完整性问题 :
反射问题
串扰问题
过冲和振荡
时延
反射问题:传输线上的回波。信号功率 (电压和电流 )的一部分传输到线上并达到负载处,但是有 一部分被反射了。
多点反射
反射原因:
* 源端与负载端阻抗不匹配
* 布线的几何形状
* 布线的走向,过孔
* 不正确的线端接
* 经过连接器的传输
* 电源平面的不连续等。
串扰问题:
*串扰:两条信号线之间的耦合
容性串扰 *当线路以一定的距离彼此靠近时,会出现这种情况。
* 容性耦合引发耦合电流
感性串扰 *不需要的变压器的原线圈和次级线圈之间的信号耦合
* 感性耦合引发耦合电压。
串扰问题:
PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。 *电容和电感的串扰随负载阻抗的增加而增加,因此所有易受串扰影响的线路都应当端接线路阻 抗。
减少容性串扰的方法: *分离信号线路,可以减少信号线路间电容性耦合的能量。
*利用地线分离信号线路,可以减少电容的耦合。为了提高有效性,地线应每隔 入/骐寸与地层
连接。(入波长是指信号在单位时间传送的距离。)
///////////////////////////
一般原则: 每 2-5cm 打过孔。
容性串扰的仿真结果 减少感性串扰的方法

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  • 时间2020-11-21