PCB相關技術,信號完整性分析,EMI和熱設計
上傳時間: 2014-12-24
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常用PCB基材性能分析
上傳時間: 2013-11-15
上傳用戶:冇尾飛鉈
PCB板常見按故障分析
上傳時間: 2013-11-23
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EDA (Electronic Design Automation)即“電子設計自動化”,是指以計算機為工作平臺,以EDA軟件為開發環境,以硬件描述語言為設計語言,以可編程器件PLD為實驗載體(包括CPLD、FPGA、EPLD等),以集成電路芯片為目標器件的電子產品自動化設計過程。“工欲善其事,必先利其器”,因此,EDA工具在電子系統設計中所占的份量越來越高。下面就介紹一些目前較為流行的EDA工具軟件。 PLD 及IC設計開發領域的EDA工具,一般至少要包含仿真器(Simulator)、綜合器(Synthesizer)和配置器(Place and Routing, P&R)等幾個特殊的軟件包中的一個或多個,因此這一領域的EDA工具就不包括Protel、PSpice、Ewb等原理圖和PCB板設計及電路仿真軟件。目前流行的EDA工具軟件有兩種分類方法:一種是按公司類別進行分類,另一種是按功能進行劃分。 若按公司類別分,大體可分兩類:一類是EDA 專業軟件公司,業內最著名的三家公司是Cadence、Synopsys和Mentor Graphics;另一類是PLD器件廠商為了銷售其產品而開發的EDA工具,較著名的公司有Altera、Xilinx、lattice等。前者獨立于半導體器件廠商,具有良好的標準化和兼容性,適合于學術研究單位使用,但系統復雜、難于掌握且價格昂貴;后者能針對自己器件的工藝特點作出優化設計,提高資源利用率,降低功耗,改善性能,比較適合產品開發單位使用。 若按功能分,大體可以分為以下三類。 (1) 集成的PLD/FPGA開發環境 由半導體公司提供,基本上可以完成從設計輸入(原理圖或HDL)→仿真→綜合→布線→下載到器件等囊括所有PLD開發流程的所有工作。如Altera公司的MaxplusⅡ、QuartusⅡ,Xilinx公司的ISE,Lattice公司的 ispDesignExpert等。其優勢是功能全集成化,可以加快動態調試,縮短開發周期;缺點是在綜合和仿真環節與專業的軟件相比,都不是非常優秀的。 (2) 綜合類 這類軟件的功能是對設計輸入進行邏輯分析、綜合和優化,將硬件描述語句(通常是系統級的行為描述語句)翻譯成最基本的與或非門的連接關系(網表),導出給PLD/FPGA廠家的軟件進行布局和布線。為了優化結果,在進行較復雜的設計時,基本上都使用這些專業的邏輯綜合軟件,而不采用廠家提供的集成PLD/FPGA開發工具。如Synplicity公司的Synplify、Synopsys公司的FPGAexpress、FPGA Compiler Ⅱ等。 (3) 仿真類 這類軟件的功能是對設計進行模擬仿真,包括布局布線(P&R)前的“功能仿真”(也叫“前仿真”)和P&R后的包含了門延時、線延時等的“時序仿真”(也叫“后仿真”)。復雜一些的設計,一般需要使用這些專業的仿真軟件。因為同樣的設計輸入,專業軟件的仿真速度比集成環境的速度快得多。此類軟件最著名的要算Model Technology公司的Modelsim,Cadence公司的NC-Verilog/NC-VHDL/NC-SIM等。 以上介紹了一些具代表性的EDA 工具軟件。它們在性能上各有所長,有的綜合優化能力突出,有的仿真模擬功能強,好在多數工具能相互兼容,具有互操作性。比如Altera公司的 QuartusII集成開發工具,就支持多種第三方的EDA軟件,用戶可以在QuartusII軟件中通過設置直接調用Modelsim和 Synplify進行仿真和綜合。 如果設計的硬件系統不是很大,對綜合和仿真的要求不是很高,那么可以在一個集成的開發環境中完成整個設計流程。如果要進行復雜系統的設計,則常規的方法是多種EDA工具協調工作,集各家之所長來完成設計流程。
上傳時間: 2013-11-19
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討論了高速PCB 設計中涉及的定時、反射、串擾、振鈴等信號完整性( SI)問題,結合CA2DENCE公司提供的高速PCB設計工具Specctraquest和Sigxp,對一采樣率為125MHz的AD /DAC印制板進行了仿真和分析,根據布線前和布線后的仿真結果設置適當的約束條件來控制高速PCB的布局布線,從各個環節上保證高速電路的信號完整性。
上傳時間: 2013-11-06
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對高速PCB中的微帶線在多種不同情況下進行了有損傳輸的串擾仿真和分析, 通過有、無端接時改變線間距、線長和線寬等參數的仿真波形中近端串擾和遠端串擾波形的直觀變化和對比, 研究了高速PCB設計中串擾的產生和有效抑制, 相關結論對在高速PCB中合理利用微帶線進行信號傳輸提供了一定的依據.
上傳時間: 2013-10-26
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印刷電路板(PCB)設計解決方案市場和技術領軍企業Mentor Graphics(Mentor Graphics)宣布推出HyperLynx® PI(電源完整性)產品,滿足業內高端設計者對于高性能電子產品的需求。HyperLynx PI產品不僅提供簡單易學、操作便捷,又精確的分析,讓團隊成員能夠設計可行的電源供應系統;同時縮短設計周期,減少原型生成、重復制造,也相應降低產品成本。隨著當今各種高性能/高密度/高腳數集成電路的出現,傳輸系統的設計越來越需要工程師與布局設計人員的緊密合作,以確保能夠透過眾多PCB電源與接地結構,為IC提供純凈、充足的電力。配合先前推出的HyperLynx信號完整性(SI)分析和確認產品組件,Mentor Graphics目前為用戶提供的高性能電子產品設計堪稱業內最全面最具實用性的解決方案。“我們擁有非常高端的用戶,受到高性能集成電路多重電壓等級和電源要求的驅使,需要在一個單一的PCB中設計30余套電力供應結構。”Mentor Graphics副總裁兼系統設計事業部總經理Henry Potts表示。“上述結構的設計需要快速而準 確的直流壓降(DC Power Drop)和電源雜訊(Power Noise)分析。擁有了精確的分析信息,電源與接地層結構和解藕電容數(de-coupling capacitor number)以及位置都可以決定,得以避免過于保守的設計和高昂的產品成本。”
上傳時間: 2013-11-18
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隨著系統設計復雜性和集成度的大規模提高,電子系統設計師們正在從事100MHZ以上的電路設計,總線的工作頻率也已經達到或者超過50MHZ,有一大部分甚至超過100MHZ。目前約80% 的設計的時鐘頻率超過50MHz,將近50% 以上的設計主頻超過120MHz,有20%甚至超過500M。當系統工作在50MHz時,將產生傳輸線效應和信號的完整性問題;而當系統時鐘達到120MHz時,除非使用高速電路設計知識,否則基于傳統方法設計的PCB將無法工作。因此,高速電路信號質量仿真已經成為電子系統設計師必須采取的設計手段。只有通過高速電路仿真和先進的物理設計軟件,才能實現設計過程的可控性。傳輸線效應基于上述定義的傳輸線模型,歸納起來,傳輸線會對整個電路設計帶來以下效應。 · 反射信號Reflected signals · 延時和時序錯誤Delay & Timing errors · 過沖(上沖/下沖)Overshoot/Undershoot · 串擾Induced Noise (or crosstalk) · 電磁輻射EMI radiation
上傳時間: 2013-11-16
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PCB LAYOUT 術語解釋(TERMS)1. COMPONENT SIDE(零件面、正面)︰大多數零件放置之面。2. SOLDER SIDE(焊錫面、反面)。3. SOLDER MASK(止焊膜面)︰通常指Solder Mask Open 之意。4. TOP PAD︰在零件面上所設計之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。5. BOTTOM PAD:在銲錫面上所設計之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。6. POSITIVE LAYER:單、雙層板之各層線路;多層板之上、下兩層線路及內層走線皆屬之。7. NEGATIVE LAYER:通常指多層板之電源層。8. INNER PAD:多層板之POSITIVE LAYER 內層PAD。9. ANTI-PAD:多層板之NEGATIVE LAYER 上所使用之絕緣範圍,不與零件腳相接。10. THERMAL PAD:多層板內NEGATIVE LAYER 上必須零件腳時所使用之PAD,一般稱為散熱孔或導通孔。11. PAD (銲墊):除了SMD PAD 外,其他PAD 之TOP PAD、BOTTOM PAD 及INNER PAD 之形狀大小皆應相同。12. Moat : 不同信號的 Power& GND plane 之間的分隔線13. Grid : 佈線時的走線格點2. Test Point : ATE 測試點供工廠ICT 測試治具使用ICT 測試點 LAYOUT 注意事項:PCB 的每條TRACE 都要有一個作為測試用之TEST PAD(測試點),其原則如下:1. 一般測試點大小均為30-35mil,元件分布較密時,測試點最小可至30mil.測試點與元件PAD 的距離最小為40mil。2. 測試點與測試點間的間距最小為50-75mil,一般使用75mil。密度高時可使用50mil,3. 測試點必須均勻分佈於PCB 上,避免測試時造成板面受力不均。4. 多層板必須透過貫穿孔(VIA)將測試點留於錫爐著錫面上(Solder Side)。5. 測試點必需放至於Bottom Layer6. 輸出test point report(.asc 檔案powerpcb v3.5)供廠商分析可測率7. 測試點設置處:Setuppadsstacks
上傳時間: 2013-10-22
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信號完整性問題是高速PCB 設計者必需面對的問題。阻抗匹配、合理端接、正確拓撲結構解決信號完整性問題的關鍵。傳輸線上信號的傳輸速度是有限的,信號線的布線長度產生的信號傳輸延時會對信號的時序關系產生影響,所以PCB 上的高速信號的長度以及延時要仔細計算和分析。運用信號完整性分析工具進行布線前后的仿真對于保證信號完整性和縮短設計周期是非常必要的。在PCB 板子已焊接加工完畢后才發現信號質量問題和時序問題,是經費和產品研制時間的浪費。1.1 板上高速信號分析我們設計的是基于PowerPC 的主板,主要由處理器MPC755、北橋MPC107、北橋PowerSpanII、VME 橋CA91C142B 等一些電路組成,上面的高速信號如圖2-1 所示。板上高速信號主要包括:時鐘信號、60X 總線信號、L2 Cache 接口信號、Memory 接口信號、PCI 總線0 信號、PCI 總線1 信號、VME 總線信號。這些信號的布線需要特別注意。由于高速信號較多,布線前后對信號進行了仿真分析,仿真工具采用Mentor 公司的Hyperlynx7.1 仿真軟件,它可以進行布線前仿真和布線后仿真。
上傳時間: 2013-11-04
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