PCB布線設(shè)計(jì)基本準(zhǔn)則(二)-臺(tái)燈控制板

11問(wèn)：在設(shè)計(jì)PCB時(shí)，如何考慮電磁兼容性EMC/EMI，具體需要考慮哪些方面？采取哪些措施？

答：好的EMI/EMC 設(shè)計(jì)必須一開(kāi)始布局時(shí)就要考慮到器件的位置， PCB 疊層的安排，重要聯(lián)機(jī)的走法， 器件的選擇等。 例如時(shí)鐘產(chǎn)生器的位置盡量不要靠近對(duì)外的連接器，高速信號(hào)盡量走內(nèi)層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續(xù)以減少反射，器件所推的信號(hào)之斜率（slew rate）盡量小以減低高頻成分，選擇去耦（decoupling/bypass）電容時(shí)注意其頻率響應(yīng)是否符合需求以降低電源層噪聲。 另外，注意高頻信號(hào)電流之回流路徑使其回路面積盡量小（也就是回路阻抗loop impedance 盡量小）以減少輻射， 還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍，最后，適當(dāng)?shù)倪x擇PCB 與外殼的接地點(diǎn)（chassis ground）。

12問(wèn)：請(qǐng)問(wèn)射頻寬帶電路PCB的傳輸線設(shè)計(jì)有何需要注意的地方？傳輸線的地孔如何設(shè)置比較合適，阻抗匹配是需要自己設(shè)計(jì)還是要和PCB加工廠家合作？

答：這個(gè)問(wèn)題要考慮很多因素．比如PCB材料的各種參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)最后建立的傳輸線模型，器件的參數(shù)等．阻抗匹配一般要根據(jù)廠家提供的資料來(lái)設(shè)計(jì)

13問(wèn)：在模擬電路和數(shù)字電路并存的時(shí)候，如一半是FPGA或單片機(jī)數(shù)字電路部分，另一半是DAC和相關(guān)放大器的模擬電路部分。各種電壓值的電源較多，遇到數(shù)模雙方電路都要用到的電壓值的電源，是否可以用共同的電源，在布線和磁珠布置上有什么技巧？

答：一般不建議這樣使用．這樣使用會(huì)比較復(fù)雜，也很難調(diào)試．

14問(wèn)：您好，請(qǐng)問(wèn)在進(jìn)行高速多層PCB設(shè)計(jì)時(shí)，關(guān)于電阻電容等器件的封裝的選擇的，主要依據(jù)是什么？常用那些封裝，能否舉幾個(gè)例子。

答：0402是手機(jī)常用；0603是一般高速信號(hào)的模塊常用；依據(jù)是封裝越小寄生參數(shù)越小，當(dāng)然不同廠家的相同封裝在高頻性能上有很大差異。建議你在關(guān)鍵的位置使用高頻專用元件。

15問(wèn)：一般在設(shè)計(jì)中雙面板是先走信號(hào)線還是先走地線？

答：這個(gè)要綜合考慮．在首先考慮布局的情況下，考慮走線．

16問(wèn)：在進(jìn)行高速多層PCB設(shè)計(jì)時(shí)，最應(yīng)該注意的問(wèn)題是什么？能否做詳細(xì)說(shuō)明問(wèn)題的解決方案。

答：最應(yīng)該注意的是你的層的設(shè)計(jì)，就是信號(hào)線、電源線、地、控制線這些你是如何劃分在每個(gè)層的。一般的原則是模擬信號(hào)和模擬信號(hào)地至少要保證單獨(dú)的一層。電源也建議用單獨(dú)一層。

17問(wèn)：請(qǐng)問(wèn)具體何時(shí)用2層板，4層板，6層板在技術(shù)上有沒(méi)有嚴(yán)格的限制？（除去體積原因）是以CPU的頻率為準(zhǔn)還是其和外部器件數(shù)據(jù)交互的頻率為準(zhǔn)？

答：采用多層板首先可以提供完整的地平面，另外可以提供更多的信號(hào)層，方便走線。對(duì)于CPU要去控制外部存儲(chǔ)器件的應(yīng)用，應(yīng)以交互的頻率為考慮，如果頻率較高，完整的地平面是一定要保證的，此外信號(hào)線最好要保持等長(zhǎng)。

18問(wèn)：PCB布線對(duì)模擬信號(hào)傳輸?shù)挠绊懭绾畏治?，如何區(qū)分信號(hào)傳輸過(guò)程中引入的噪聲是布線導(dǎo)致還是運(yùn)放器件導(dǎo)致。

答：這個(gè)很難區(qū)分，只能通過(guò)PCB布線來(lái)盡量減低布線引入額外噪聲。

19問(wèn)：最近我學(xué)習(xí)PCB的設(shè)計(jì)，對(duì)高速多層PCB來(lái)說(shuō)，電源線、地線和信號(hào)線的線寬設(shè)置為多少是合適的，常用設(shè)置是怎樣的，能舉例說(shuō)明嗎？例如工作頻率在300Mhz的時(shí)候該怎么設(shè)置？

答：300MHz的信號(hào)一定要做阻抗仿真計(jì)算出線寬和線和地的距離； 電源線需要根據(jù)電流的大小決定線寬 地在混合信號(hào)PCB時(shí)候一般就不用“線”了，而是用整個(gè)平面，這樣才能保證回路電阻最小，并且信號(hào)線下面有一個(gè)完整的平面

20問(wèn)：請(qǐng)問(wèn)怎樣的布局才能達(dá)到最好的散熱效果？

答：PCB中熱量的來(lái)源主要有三個(gè)方面：（1）電子元器件的發(fā)熱；（2）P c B本身的發(fā)熱；（3）其它部分傳來(lái)的熱。在這三個(gè)熱源中，元器件的發(fā)熱量最大，是主要熱源，其次是PCB板產(chǎn)生的熱，外部傳入的熱量取決于系統(tǒng)的總體熱設(shè)計(jì)，暫時(shí)不做考慮。 那么熱設(shè)計(jì)的目的是采取適當(dāng)?shù)拇胧┖头椒ń档驮骷臏囟群蚉CB板的溫度，使系統(tǒng)在合適的溫度下正常工作。主要是通過(guò)減小發(fā)熱，和加快散熱來(lái)實(shí)現(xiàn)。

21問(wèn)：可否解釋下線寬和與之匹配的過(guò)孔的大小比例關(guān)系？

答：這個(gè)問(wèn)題很好，很難說(shuō)有一個(gè)簡(jiǎn)單的比例關(guān)系，因?yàn)樗麅傻哪M不一樣。一個(gè)是面?zhèn)鬏斠粋€(gè)是環(huán)狀傳輸。您可以在網(wǎng)上找一個(gè)過(guò)孔的阻抗計(jì)算軟件，然后保持過(guò)孔的阻抗和傳輸線的阻抗一致就行。

22問(wèn)：在一塊普通的有一MCU控制的PCB電路板中，但沒(méi)大電流高速信號(hào)等要求不是很高，那么在PCB的四周最外的邊沿是否鋪一層地線把整個(gè)電路板包起來(lái)會(huì)比較好？

答：一般來(lái)講，就鋪一個(gè)完整的地就可以了。

23問(wèn)：1、我知道AD轉(zhuǎn)換芯片下面要做模擬地和數(shù)字地的單點(diǎn)連接，但如果板上有多個(gè)AD轉(zhuǎn)換芯片的情況下怎么處理呢？2、多層電路板中，多路開(kāi)關(guān)（multiplexer）切換模擬量采樣時(shí)，需要像AD轉(zhuǎn)換芯片那樣把模擬部分和數(shù)字部分分開(kāi)嗎？

答：1、幾個(gè)ADC盡量放在一起，模擬地?cái)?shù)字地在ADC下方單點(diǎn)連接； 2、取決于MUX與ADC的切換速度，一般ADC的速度會(huì)高于MUX，所以建議放在ADC下方。當(dāng)然，保險(xiǎn)起見(jiàn)，可以在MUX下方也放一個(gè)磁珠的封裝，調(diào)試時(shí)視具體情況來(lái)選擇在哪進(jìn)行單點(diǎn)連接。

24問(wèn)：在常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)電路設(shè)計(jì)中，有的采用把幾個(gè)地連在一起，又這樣的用法嗎？為什么？

答：不是很清楚您的問(wèn)題。對(duì)于混合系統(tǒng)肯定會(huì)有幾種類型的地，最終是會(huì)在一點(diǎn)將其連接一起，這樣做的目的是等電勢(shì)。大家需要一個(gè)共同的地電平做參考。

25問(wèn)：PCB中的模擬部分和數(shù)字部分、模擬地和數(shù)字地如何有效處理，多謝！

答：模擬電路和數(shù)字電路要分開(kāi)區(qū)域放置，使得模擬電路的回流在模擬電路區(qū)域，數(shù)字的在數(shù)字區(qū)域內(nèi)，這樣數(shù)字就不會(huì)影響到模擬。模擬地和數(shù)字地處理的出發(fā)點(diǎn)是類似的，不能讓數(shù)字信號(hào)的回流流到模擬地上去。

26問(wèn)：模擬電路和數(shù)字電路在PCB板設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)地線的設(shè)計(jì)有哪些不同？需要注意哪些問(wèn)題？

答：模擬電路對(duì)地的主要要求是，完整、回路小、阻抗匹配。數(shù)字信號(hào)如果低頻沒(méi)有特別要求；如果速度高，也需要考慮阻抗匹配和地完整。

27問(wèn)：去耦電容一般有兩個(gè)，0.1和10的，如果面積比較緊張的情況話，如何放置兩個(gè)電容，哪個(gè)放置背面好些？

答：要根據(jù)具體的應(yīng)用和針對(duì)什么芯片來(lái)設(shè)計(jì)

28問(wèn)：請(qǐng)問(wèn)老師，射頻電路中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)IQ兩路信號(hào)，請(qǐng)問(wèn)這兩根線的長(zhǎng)度是否需要一樣？

答：在射頻電路里盡量使用一樣的

29問(wèn)：高頻信號(hào)電路的設(shè)計(jì)與普通電路設(shè)計(jì)有什么不同嗎？能以走線設(shè)計(jì)為例簡(jiǎn)單說(shuō)明一下嗎？

答：高頻電路設(shè)計(jì)要考慮很多參數(shù)的影響，在高頻信號(hào)下，很多普通電路可以忽略的參數(shù)不能忽略，因此可能要考慮到傳輸線效應(yīng) 。

30問(wèn)：高速PCB，布線過(guò)程中過(guò)孔的避讓如何處理，有什么好的建議？

答：高速PCB，最好少打過(guò)孔，通過(guò)增加信號(hào)層來(lái)解決需要增加過(guò)孔的需求。

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