第四章 信號(hào)分離電路 第四章 信號(hào)分離電路 第一節(jié) 濾波器的基本知識(shí)一、濾波器的功能和類型1、功能：濾波器是具有頻率選擇作用的電路或運(yùn)算處理系統(tǒng)，具有濾除噪聲和分離各種不同信號(hào)的功能。2、類型：按處理信號(hào)形式分：模擬濾波器和數(shù)字濾波器按功能分：低通、高通、帶通、帶阻按電路組成分：LC無源、RC無源、由特殊元件構(gòu)成的無源濾波器、RC有源濾波器按傳遞函數(shù)的微分方程階數(shù)分：一階、二階、高階第一節(jié) 濾波器的基本知識(shí) 第一節(jié) 濾波器的基本知識(shí)二、模擬濾波器的傳遞函數(shù)與頻率特性（一）模擬濾波器的傳遞函數(shù)模擬濾波電路的特性可由傳遞函數(shù)來描述。傳遞函數(shù)是輸出與輸入信號(hào)電壓或電流拉氏變換之比。經(jīng)分析，任意個(gè)互相隔離的線性網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)后，總的傳遞函數(shù)等于各網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)的乘積。這樣，任何復(fù)雜的濾波網(wǎng)絡(luò)，可由若干簡單的一階與二階濾波電路級(jí)聯(lián)構(gòu)成。 第一節(jié) 濾波器的基本知識(shí)（二）模擬濾波器的頻率特性模擬濾波器的傳遞函數(shù)H(s)表達(dá)了濾波器的輸入與輸出間的傳遞關(guān)系。若濾波器的輸入信號(hào)Ui是角頻率為w的單位信號(hào)，濾波器的輸出Uo(jw)=H(jw)表達(dá)了在單位信號(hào)輸入情況下的輸出信號(hào)隨頻率變化的關(guān)系，稱為濾波器的頻率特性函數(shù)，簡稱頻率特性。頻率特性H(jw)是一個(gè)復(fù)函數(shù)，其幅值A(chǔ)(w)稱為幅頻特性，其幅角∮(w)表示輸出信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)相位的變化，稱為相頻特性。
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PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn) 一.PCB工藝限制 1）線 一般情況下，線與線之間和線與焊盤之間的距離大于等于13mil，實(shí)際應(yīng)用中，條件允許時(shí)應(yīng)考慮加大距離；布線密度較高時(shí)，可考慮但不建議采用IC腳間走兩根線，線的寬度為10mil，線間距不小于10mil。特殊情況下，當(dāng)器件管腳較密，寬度較窄時(shí)，可按適當(dāng)減小線寬和線間距。 2）焊盤 焊盤與過渡孔的基本要求是：盤的直徑比孔的直徑要大于0.6mm；例如，通用插腳式電阻、電容和集成電路等，采用盤/孔尺寸 1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插針和二極管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際元件的尺寸來定，有條件時(shí)，可適當(dāng)加大焊盤尺寸；PCB板上設(shè)計(jì)的元件安裝孔徑應(yīng)比元件管腳的實(shí)際尺寸大0.2～0.4mm左右。 3）過孔 一般為1.27mm/0.7mm(50mil/28mil)；當(dāng)布線密度較高時(shí)，過孔尺寸可適當(dāng)減小，但不宜過小，可考慮采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。 二.網(wǎng)表的作用 網(wǎng)表是連接電氣原理圖和PCB板的橋梁。是對(duì)電氣原理圖中各元件之間電氣連接的定義，是從圖形化的原理圖中提煉出來的元件連接網(wǎng)絡(luò)的文字表達(dá)形式。在PCB制作中加載網(wǎng)絡(luò)表，可以自動(dòng)得到與原理圖中完全相
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EDA （Electronic Design Automation）即“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”，是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，以EDA軟件為開發(fā)環(huán)境，以硬件描述語言為設(shè)計(jì)語言，以可編程器件PLD為實(shí)驗(yàn)載體(包括CPLD、FPGA、EPLD等)，以集成電路芯片為目標(biāo)器件的電子產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程。“工欲善其事，必先利其器”，因此，EDA工具在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)開發(fā)領(lǐng)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(gè)特殊的軟件包中的一個(gè)或多個(gè)，因此這一領(lǐng)域的EDA工具就不包括Protel、PSpice、Ewb等原理圖和PCB板設(shè)計(jì)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(jìn)行分類，另一種是按功能進(jìn)行劃分。 若按公司類別分，大體可分兩類：一類是EDA 專業(yè)軟件公司，業(yè)內(nèi)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(chǎn)品而開發(fā)的EDA工具，較著名的公司有Altera、Xilinx、lattice等。前者獨(dú)立于半導(dǎo)體器件廠商，具有良好的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性，適合于學(xué)術(shù)研究單位使用，但系統(tǒng)復(fù)雜、難于掌握且價(jià)格昂貴；后者能針對(duì)自己器件的工藝特點(diǎn)作出優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高資源利用率，降低功耗，改善性能，比較適合產(chǎn)品開發(fā)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(fā)環(huán)境 由半導(dǎo)體公司提供，基本上可以完成從設(shè)計(jì)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(fā)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(yōu)勢(shì)是功能全集成化，可以加快動(dòng)態(tài)調(diào)試，縮短開發(fā)周期；缺點(diǎn)是在綜合和仿真環(huán)節(jié)與專業(yè)的軟件相比，都不是非常優(yōu)秀的。 (2) 綜合類 這類軟件的功能是對(duì)設(shè)計(jì)輸入進(jìn)行邏輯分析、綜合和優(yōu)化，將硬件描述語句（通常是系統(tǒng)級(jí)的行為描述語句）翻譯成最基本的與或非門的連接關(guān)系（網(wǎng)表），導(dǎo)出給PLD/FPGA廠家的軟件進(jìn)行布局和布線。為了優(yōu)化結(jié)果，在進(jìn)行較復(fù)雜的設(shè)計(jì)時(shí)，基本上都使用這些專業(yè)的邏輯綜合軟件，而不采用廠家提供的集成PLD/FPGA開發(fā)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(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)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(shí)、線延時(shí)等的“時(shí)序仿真”（也叫“后仿真”）。復(fù)雜一些的設(shè)計(jì)，一般需要使用這些專業(yè)的仿真軟件。因?yàn)橥瑯拥脑O(shè)計(jì)輸入，專業(yè)軟件的仿真速度比集成環(huán)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?cè)谛阅苌细饔兴L，有的綜合優(yōu)化能力突出，有的仿真模擬功能強(qiáng)，好在多數(shù)工具能相互兼容，具有互操作性。比如Altera公司的 QuartusII集成開發(fā)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(shè)置直接調(diào)用Modelsim和 Synplify進(jìn)行仿真和綜合。 如果設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)不是很大，對(duì)綜合和仿真的要求不是很高，那么可以在一個(gè)集成的開發(fā)環(huán)境中完成整個(gè)設(shè)計(jì)流程。如果要進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，則常規(guī)的方法是多種EDA工具協(xié)調(diào)工作，集各家之所長來完成設(shè)計(jì)流程。
上傳時(shí)間： 2013-11-19
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“地”通常被定義為一個(gè)等位點(diǎn)，用來作為兩個(gè)或更多系統(tǒng)的參考電平。信號(hào)地的較好定義是一個(gè)低阻抗的路徑，信號(hào)電流經(jīng)此路徑返回其源。我們主要關(guān)心的是電流，而不是電壓。在電路中具有有限阻抗的兩點(diǎn)之間存在電壓差，電流就產(chǎn)生了。在接地結(jié)構(gòu)中的電流路徑?jīng)Q定了電路之間的電磁耦合。因?yàn)殚]環(huán)回路的存在，電流在閉環(huán)中流動(dòng)，所以產(chǎn)生了磁場(chǎng)。閉環(huán)區(qū)域的大小決定著磁場(chǎng)的輻射頻率，電流的大小決定著噪聲的幅度。在實(shí)施接地方法時(shí)存在兩類基本方法：單點(diǎn)接地技術(shù)和多點(diǎn)接地技術(shù)。在每套方案中，又可能采用混合式的方法。針對(duì)某一個(gè)特殊的應(yīng)用，如何選擇最好的信號(hào)接地方法取決于設(shè)計(jì)方案。只要設(shè)計(jì)者依據(jù)電流流量和返回路徑的概念，就可以以同時(shí)采用幾種不同的方法綜合加以考慮
上傳時(shí)間： 2013-11-15
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過孔（via）是多層PCB的重要組成部分之一，鉆孔的費(fèi)用通常占PCB制板費(fèi)用的30%到40%。簡單的說來，PCB上的每一個(gè)孔都可以稱之為過孔。從作用上看，過孔可以分成兩類：一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定或定位。如果從工藝制程上來說，這些過孔一般又分為三類，即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。埋孔是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會(huì)延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內(nèi)層，層壓前利用通孔成型工藝完成，在過孔形成過程中可能還會(huì)重疊做好幾個(gè)內(nèi)層。第三種稱為通孔，這種孔穿過整個(gè)線路板，可用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)部互連或作為元件的安裝定位孔。由于通孔在工藝上更易于實(shí)現(xiàn)，成本較低，所以絕大部分印刷電路板均使用它，而不用另外兩種過孔。以下所說的過孔，沒有特殊說明的，均作為通孔考慮。
上傳時(shí)間： 2013-11-08
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對(duì)于電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)師尤其是線路板設(shè)計(jì)人員來說，產(chǎn)品的可制造性設(shè)計(jì)（Design For Manufacture，簡稱DFM）是一個(gè)必須要考慮的因素，如果線路板設(shè)計(jì)不符合可制造性設(shè)計(jì)要求，將大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品根本無法制造出來。目前通孔插裝技術(shù)（Through Hole Technology，簡稱THT）仍然在使用，DFM在提高通孔插裝制造的效率和可靠性方面可以起到很大作用，DFM方法能有助于通孔插裝制造商降低缺陷并保持競(jìng)爭力。本文介紹一些和通孔插裝有關(guān)的DFM方法，這些原則從本質(zhì)上來講具有普遍性，但不一定在任何情況下都適用，不過，對(duì)于與通孔插裝技術(shù)打交道的PCB設(shè)計(jì)人員和工程師來說相信還是有一定的幫助。1、排版與布局在設(shè)計(jì)階段排版得當(dāng)可避免很多制造過程中的麻煩。（1）用大的板子可以節(jié)約材料，但由于翹曲和重量原因，在生產(chǎn)中運(yùn)輸會(huì)比較困難，它需要用特殊的夾具進(jìn)行固定，因此應(yīng)盡量避免使用大于23cm×30cm的板面。最好是將所有板子的尺寸控制在兩三種之內(nèi)，這樣有助于在產(chǎn)品更換時(shí)縮短調(diào)整導(dǎo)軌、重新擺放條形碼閱讀器位置等所導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間，而且板面尺寸種類少還可以減少波峰焊溫度曲線的數(shù)量。（2）在一個(gè)板子里包含不同種拼板是一個(gè)不錯(cuò)的設(shè)計(jì)方法，但只有那些最終做到一個(gè)產(chǎn)品里并具有相同生產(chǎn)工藝要求的板才能這樣設(shè)計(jì)。（3）在板子的周圍應(yīng)提供一些邊框，尤其在板邊緣有元件時(shí)，大多數(shù)自動(dòng)裝配設(shè)備要求板邊至少要預(yù)留5mm的區(qū)域。（4）盡量在板子的頂面(元件面)進(jìn)行布線，線路板底面(焊接面)容易受到損壞。不要在靠近板子邊緣的地方布線，因?yàn)樯a(chǎn)過程中都是通過板邊進(jìn)行抓持，邊上的線路會(huì)被波峰焊設(shè)備的卡爪或邊框傳送器損壞。（5）對(duì)于具有較多引腳數(shù)的器件（如接線座或扁平電纜），應(yīng)使用橢圓形焊盤而不是圓形，以防止波峰焊時(shí)出現(xiàn)錫橋(圖1)。
上傳時(shí)間： 2013-11-07
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PCB LAYOUT 術(shù)語解釋(TERMS)1. COMPONENT SIDE(零件面、正面)︰大多數(shù)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(shè)計(jì)之零件腳PAD，不管是否鑽孔、電鍍。5. BOTTOM PAD：在銲錫面上所設(shè)計(jì)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(nèi)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(nèi)層PAD。9. ANTI-PAD：多層板之NEGATIVE LAYER 上所使用之絕緣範(fàn)圍，不與零件腳相接。10. THERMAL PAD：多層板內(nèi)NEGATIVE LAYER 上必須零件腳時(shí)所使用之PAD，一般稱為散熱孔或?qū)住?1. 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(yīng)相同。12. Moat : 不同信號(hào)的 Power& GND plane 之間的分隔線13. Grid : 佈線時(shí)的走線格點(diǎn)2. Test Point : ATE 測(cè)試點(diǎn)供工廠ICT 測(cè)試治具使用ICT 測(cè)試點(diǎn) LAYOUT 注意事項(xiàng):PCB 的每條TRACE 都要有一個(gè)作為測(cè)試用之TEST PAD(測(cè)試點(diǎn))，其原則如下：1. 一般測(cè)試點(diǎn)大小均為30-35mil，元件分布較密時(shí)，測(cè)試點(diǎn)最小可至30mil.測(cè)試點(diǎn)與元件PAD 的距離最小為40mil。2. 測(cè)試點(diǎn)與測(cè)試點(diǎn)間的間距最小為50-75mil，一般使用75mil。密度高時(shí)可使用50mil,3. 測(cè)試點(diǎn)必須均勻分佈於PCB 上，避免測(cè)試時(shí)造成板面受力不均。4. 多層板必須透過貫穿孔(VIA)將測(cè)試點(diǎn)留於錫爐著錫面上(Solder Side)。5. 測(cè)試點(diǎn)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(cè)率7. 測(cè)試點(diǎn)設(shè)置處:Setuppadsstacks
標(biāo)簽： layout design pcb 硬件工程師
上傳時(shí)間： 2013-10-22
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第一部分 信號(hào)完整性知識(shí)基礎(chǔ).................................................................................5第一章 高速數(shù)字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設(shè)計(jì)流程剖析...............................................................61.3 相關(guān)的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統(tǒng)和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報(bào)方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質(zhì).................................................................................142.3.2 特征阻抗相關(guān)計(jì)算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對(duì)信號(hào)完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報(bào)方程及推導(dǎo).............................................................................182.5 趨膚效應(yīng)和集束效應(yīng).................................................................................232.6 信號(hào)的反射.................................................................................................252.6.1 反射機(jī)理和電報(bào)方程.........................................................................252.6.2 反射導(dǎo)致信號(hào)的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩：.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負(fù)載的匹配.................................................................................41第三章 串?dāng)_的分析...............................................................................................423.1 串?dāng)_的基本概念.........................................................................................423.2 前向串?dāng)_和后向串?dāng)_.................................................................................433.3 后向串?dāng)_的反射.........................................................................................463.4 后向串?dāng)_的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對(duì)串?dāng)_的影響.................................................................483.6 連接器的串?dāng)_問題.....................................................................................513.7 串?dāng)_的具體計(jì)算.........................................................................................543.8 避免串?dāng)_的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產(chǎn)生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號(hào)的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場(chǎng)屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場(chǎng)屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場(chǎng)屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設(shè)計(jì)中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數(shù)和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設(shè)計(jì)抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對(duì)回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規(guī)則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎(chǔ)...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設(shè)計(jì).............................................................................................855.3 同步開關(guān)噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內(nèi)部開關(guān)噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關(guān)噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應(yīng)用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質(zhì)和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯(lián)特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統(tǒng)時(shí)序.................................................................................................1006.1 普通時(shí)序系統(tǒng)...........................................................................................1006.1.1 時(shí)序參數(shù)的確定...............................................................................1016.1.2 時(shí)序約束條件...................................................................................1063.2 高速設(shè)計(jì)的問題.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的組件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系統(tǒng)......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自動(dòng)布線器.......................................................2303.4 高速設(shè)計(jì)的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的探索...............................................................................2313.4.2 空間解決方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓?fù)淠０弪?qū)動(dòng)設(shè)計(jì)...................................................................2313.4.4 時(shí)序驅(qū)動(dòng)布局...................................................................................2323.4.5 以約束條件驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì).......................................................................2323.4.6 設(shè)計(jì)后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的進(jìn)階運(yùn)用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括：................................2344.2 圖形化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探索...........................................................................2344.3 全面的信號(hào)完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 設(shè)計(jì)前和設(shè)計(jì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提取.......................................................2354.6 仿真設(shè)置顧問...........................................................................................2354.7 改變?cè)O(shè)計(jì)的管理.......................................................................................2354.8 關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)...........................................................................................2364.8.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形顯示器........................................................................2364.8.3 集成化的在線分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的運(yùn)用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信號(hào)的仿真.......................................................................................2435.3 眼圖模式的使用.......................................................................................249第四部分：HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 進(jìn)行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 進(jìn)行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 處理信號(hào)完整性原理圖的具體問題.......................................................2591.3 在LineSim 中如何對(duì)傳輸線進(jìn)行設(shè)置...................................................2601.4 在LineSim 中模擬IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中進(jìn)行串?dāng)_仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 進(jìn)行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 進(jìn)行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的進(jìn)一步介紹..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串?dāng)_仿真..........................................................................309
標(biāo)簽： PCB 內(nèi)存 仿真技術(shù)
上傳時(shí)間： 2014-04-18
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PCB 布線原則連線精簡原則連線要精簡，盡可能短，盡量少拐彎，力求線條簡單明了，特別是在高頻回路中，當(dāng)然為了達(dá)到阻抗匹配而需要進(jìn)行特殊延長的線就例外了，例如蛇行走線等。安全載流原則銅線的寬度應(yīng)以自己所能承載的電流為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，銅線的載流能力取決于以下因素：線寬、線厚（銅鉑厚度）、允許溫升等，下表給出了銅導(dǎo)線的寬度和導(dǎo)線面積以及導(dǎo)電電流的關(guān)系（軍品標(biāo)準(zhǔn)），可以根據(jù)這個(gè)基本的關(guān)系對(duì)導(dǎo)線寬度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目紤]。印制導(dǎo)線最大允許工作電流（導(dǎo)線厚50um，允許溫升10℃）導(dǎo)線寬度（Mil） 導(dǎo)線電流（A） 其中:K 為修正系數(shù)，一般覆銅線在內(nèi)層時(shí)取0.024，在外層時(shí)取0.048；T 為最大溫升，單位為℃;A 為覆銅線的截面積，單位為mil（不是mm，注意）；I 為允許的最大電流，單位是A。電磁抗干擾原則電磁抗干擾原則涉及的知識(shí)點(diǎn)比較多，例如銅膜線的拐彎處應(yīng)為圓角或斜角（因?yàn)楦哳l時(shí)直角或者尖角的拐彎會(huì)影響電氣性能）雙面板兩面的導(dǎo)線應(yīng)互相垂直、斜交或者彎曲走線，盡量避免平行走線，減小寄生耦合等。一、 通常一個(gè)電子系統(tǒng)中有各種不同的地線，如數(shù)字地、邏輯地、系統(tǒng)地、機(jī)殼地等，地線的設(shè)計(jì)原則如下：1、 正確的單點(diǎn)和多點(diǎn)接地在低頻電路中，信號(hào)的工作頻率小于1MHZ，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10MHZ 時(shí)，如果采用一點(diǎn)接地，其地線的長度不應(yīng)超過波長的1/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。2、 數(shù)字地與模擬地分開若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)盡量使它們分開。一般數(shù)字電路的抗干擾能力比較強(qiáng)，例如TTL 電路的噪聲容限為0.4~0.6V，CMOS 電路的噪聲容限為電源電壓的0.3~0.45 倍，而模擬電路只要有很小的噪聲就足以使其工作不正常，所以這兩類電路應(yīng)該分開布局布線。3、 接地線應(yīng)盡量加粗若接地線用很細(xì)的線條，則接地電位會(huì)隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)將地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應(yīng)在2~3mm 以上。4、 接地線構(gòu)成閉環(huán)路只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路布成環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。因?yàn)榄h(huán)形地線可以減小接地電阻，從而減小接地電位差。二、 配置退藕電容PCB 設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印刷板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙荩伺弘娙莸囊话闩渲迷瓌t是：?電電源的輸入端跨½10~100uf的的電解電容器，如果印制電路板的位置允許，采Ó100uf以以上的電解電容器抗干擾效果會(huì)更好¡���?原原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一¸0.01uf~`0.1uf的的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可Ã4~8個(gè)個(gè)芯片布置一¸1~10uf的的鉭電容（最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來的，這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感，最好使用鉭電容或聚碳酸醞電容）。���?對(duì)對(duì)于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的器件，ÈRA、¡ROM存存儲(chǔ)器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容¡���?電電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線¡三¡過過孔設(shè)¼在高ËPCB設(shè)設(shè)計(jì)中，看似簡單的過孔也往往會(huì)給電路的設(shè)計(jì)帶來很大的負(fù)面效應(yīng)，為了減小過孔的寄生效應(yīng)帶來的不利影響，在設(shè)計(jì)中可以盡量做到£���?從從成本和信號(hào)質(zhì)量兩方面來考慮，選擇合理尺寸的過孔大小。例如¶6- 10層層的內(nèi)存模¿PCB設(shè)設(shè)計(jì)來說，選Ó10/20mi（（鉆¿焊焊盤）的過孔較好，對(duì)于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使Ó8/18Mil的的過孔。在目前技術(shù)條件下，很難使用更小尺寸的過孔了（當(dāng)孔的深度超過鉆孔直徑µ6倍倍時(shí)，就無法保證孔壁能均勻鍍銅）；對(duì)于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗¡���?使使用較薄µPCB板板有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)¡���? PCB板板上的信號(hào)走線盡量不換層，即盡量不要使用不必要的過孔¡���?電電源和地的管腳要就近打過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好¡���?在在信號(hào)換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號(hào)提供最近的回路。甚至可以ÔPCB板板上大量放置一些多余的接地過孔¡四¡降降低噪聲與電磁干擾的一些經(jīng)Ñ?能能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在關(guān)鍵地方¡?可可用串一個(gè)電阻的方法，降低控制電路上下沿跳變速率¡?盡盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼，ÈRC設(shè)設(shè)置電流阻尼¡?使使用滿足系統(tǒng)要求的最低頻率時(shí)鐘¡?時(shí)時(shí)鐘應(yīng)盡量靠近到用該時(shí)鐘的器件，石英晶體振蕩器的外殼要接地¡?用用地線將時(shí)鐘區(qū)圈起來，時(shí)鐘線盡量短¡?石石英晶體下面以及對(duì)噪聲敏感的器件下面不要走線¡?時(shí)時(shí)鐘、總線、片選信號(hào)要遠(yuǎn)ÀI/O線線和接插件¡?時(shí)時(shí)鐘線垂直ÓI/O線線比平行ÓI/O線線干擾小¡? I/O驅(qū)驅(qū)動(dòng)電路盡量靠½PCB板板邊，讓其盡快離¿PC。。對(duì)進(jìn)ÈPCB的的信號(hào)要加濾波，從高噪聲區(qū)來的信號(hào)也要加濾波，同時(shí)用串終端電阻的辦法，減小信號(hào)反射¡? MCU無無用端要接高，或接地，或定義成輸出端，集成電路上該接電源、地的端都要接，不要懸空¡?閑閑置不用的門電路輸入端不要懸空，閑置不用的運(yùn)放正輸入端接地，負(fù)輸入端接輸出端¡?印印制板盡量使Ó45折折線而不Ó90折折線布線，以減小高頻信號(hào)對(duì)外的發(fā)射與耦合¡?印印制板按頻率和電流開關(guān)特性分區(qū)，噪聲元件與非噪聲元件呀距離再遠(yuǎn)一些¡?單單面板和雙面板用單點(diǎn)接電源和單點(diǎn)接地、電源線、地線盡量粗¡?模模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠(yuǎn)離數(shù)字電路信號(hào)線，特別是時(shí)鐘¡?對(duì)¶A/D類類器件，數(shù)字部分與模擬部分不要交叉¡?元元件引腳盡量短，去藕電容引腳盡量短¡?關(guān)關(guān)鍵的線要盡量粗，并在兩邊加上保護(hù)地，高速線要短要直¡?對(duì)對(duì)噪聲敏感的線不要與大電流，高速開關(guān)線并行¡?弱弱信號(hào)電路，低頻電路周圍不要形成電流環(huán)路¡?任任何信號(hào)都不要形成環(huán)路，如不可避免，讓環(huán)路區(qū)盡量小¡?每每個(gè)集成電路有一個(gè)去藕電容。每個(gè)電解電容邊上都要加一個(gè)小的高頻旁路電容¡?用用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容做電路充放電儲(chǔ)能電容，使用管狀電容時(shí)，外殼要接地¡?對(duì)對(duì)干擾十分敏感的信號(hào)線要設(shè)置包地，可以有效地抑制串?dāng)_¡?信信號(hào)在印刷板上傳輸，其延遲時(shí)間不應(yīng)大于所有器件的標(biāo)稱延遲時(shí)間¡環(huán)境效應(yīng)原Ô要注意所應(yīng)用的環(huán)境，例如在一個(gè)振動(dòng)或者其他容易使板子變形的環(huán)境中采用過細(xì)的銅膜導(dǎo)線很容易起皮拉斷等¡安全工作原Ô要保證安全工作，例如要保證兩線最小間距要承受所加電壓峰值，高壓線應(yīng)圓滑，不得有尖銳的倒角，否則容易造成板路擊穿等。組裝方便、規(guī)范原則走線設(shè)計(jì)要考慮組裝是否方便，例如印制板上有大面積地線和電源線區(qū)時(shí)（面積超¹500平平方毫米），應(yīng)局部開窗口以方便腐蝕等。此外還要考慮組裝規(guī)范設(shè)計(jì)，例如元件的焊接點(diǎn)用焊盤來表示，這些焊盤（包括過孔）均會(huì)自動(dòng)不上阻焊油，但是如用填充塊當(dāng)表貼焊盤或用線段當(dāng)金手指插頭，而又不做特別處理，（在阻焊層畫出無阻焊油的區(qū)域），阻焊油將掩蓋這些焊盤和金手指，容易造成誤解性錯(cuò)誤£SMD器器件的引腳與大面積覆銅連接時(shí)，要進(jìn)行熱隔離處理，一般是做一¸Track到到銅箔，以防止受熱不均造成的應(yīng)力集Ö而導(dǎo)致虛焊£PCB上上如果有¦12或或方Ð12mm以以上的過孔時(shí)，必須做一個(gè)孔蓋，以防止焊錫流出等。經(jīng)濟(jì)原則遵循該原則要求設(shè)計(jì)者要對(duì)加工，組裝的工藝有足夠的認(rèn)識(shí)和了解，例È5mil的的線做腐蝕要±8mil難難，所以價(jià)格要高，過孔越小越貴等熱效應(yīng)原則在印制板設(shè)計(jì)時(shí)可考慮用以下幾種方法：均勻分布熱負(fù)載、給零件裝散熱器，局部或全局強(qiáng)迫風(fēng)冷。從有利于散熱的角度出發(fā)，印制板最好是直立安裝，板與板的距離一般不應(yīng)小Ó2c，，而且器件在印制板上的排列方式應(yīng)遵循一定的規(guī)則£同一印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件（如小信號(hào)晶體管、小規(guī)模集³電路、電解電容等）放在冷卻氣流的最上（入口處），發(fā)熱量大或耐熱性好的器件（如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等）放在冷卻Æ流最下。在水平方向上，大功率器件盡量靠近印刷板的邊沿布置，以便縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印刷板上方布置£以便減少這些器件在工作時(shí)對(duì)其他器件溫度的影響。對(duì)溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域（如設(shè)備的µ部），千萬不要將它放在發(fā)熱器件的正上方，多個(gè)器件最好是在水平面上交錯(cuò)布局¡設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動(dòng)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要研究空氣流動(dòng)的路徑，合理配置器件或印制電路板。采用合理的器件排列方式，可以有效地降低印制電路的溫升。此外通過降額使用，做等溫處理等方法也是熱設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的手段¡
上傳時(shí)間： 2013-11-24
上傳用戶：氣溫達(dá)上千萬的
印刷電路板PCB 的一般布局原則在一些相對(duì)難懂的文件中得到總結(jié)一些原則是特殊適用于微控制器的然而這些原則卻被試圖應(yīng)用到所有的現(xiàn)代CMOS 集成電路上這個(gè)文件覆蓋了大部分已知和已經(jīng)發(fā)表的使用在低噪聲無屏蔽環(huán)境的布局技術(shù)研究是針對(duì)兩層板的假設(shè)最大可接受的噪聲水平為30dB或更大比FCC 第15 部分更嚴(yán)格這個(gè)噪聲水平看起來是歐洲和美國汽車市場(chǎng)能接受的噪聲上限這個(gè)文件并不總是解釋給出技術(shù)中的為什么因?yàn)樗囊鈭D只是作為參考文件而不是作為輔助教育文件要提醒讀者的是即使在原先的設(shè)計(jì)中并沒有使用一種給定的技術(shù)而電路仍然具有可以接受的性能并不代表這種技術(shù)沒有用處隨著時(shí)間的推移集成電路芯片的速度和集成度也在提高每一種隔離和減小噪聲的方法都會(huì)得到使用.
標(biāo)簽： EMI 設(shè)計(jì)原則
上傳時(shí)間： 2013-10-30
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