PCB部落格 - 基於PROTEL的高速PCB板設計

在高速印刷電路板的設計過程中，使用PROTEL設計軟體時需要注意的一些與佈局和佈線有關的原則，提供一些實用且經過驗證的高速電路佈局和佈線科技，改進高速電路板設計。 可靠性和有效性。 結果表明，該設計縮短了產品開發週期，提高了市場競爭力。 隨著電子系統設計的複雜性和集成度的大幅增加，時鐘速度和器件上升時間越來越快，高速電路設計已成為設計過程的重要組成部分。 在高速電路設計中，電路板上的電感和電容可以使導線等效於傳輸線。 端接組件的不正確放置或高速訊號的不正確路由可能會導致傳輸線效應問題，導致系統輸出的數據不正確、電路操作不正確，甚至根本不操作。 基於傳輸線模型可以得出結論，傳輸線會給電路設計帶來訊號反射、串擾、電磁干擾、電源和地雜訊等不利影響。 為了設計出能够可靠工作的高速PCB板，必須對設計進行充分而仔細的考慮，以解决佈局和佈線過程中可能出現的一些不可靠問題，縮短產品開發週期，提高市場競爭力。

2.高頻系統的布圖設計在電路的PCB板設計中，布圖是一個重要的環節，布圖結果的好壞將直接影響佈線的效果和系統的可靠性，這在整個印刷電路板設計中既耗時又困難。 高頻PCB板的複雜環境使得所學的理論知識難以用於高頻系統的佈局設計。 它要求佈局人員必須具有豐富的高速PCB板製作經驗，以避免設計過程。 迂回，提高電路工作的可靠性和有效性。在佈局過程中，應綜合考慮機械結構、散熱、電磁干擾、未來佈線的便利性和美觀性。 首先，在佈局之前劃分整個電路的功能，將高頻電路與低頻電路分開，將類比電路與數位電路分開。 避免了長導線造成的傳輸延遲，提高了電容器的去耦效果。 此外，要注意引脚與電路元件及其他管的相對位置和方向，以减少相互影響。 所有高頻部件應遠離主機殼和其他金屬板，以减少寄生耦合。 其次，佈局時應注意元件之間的熱效應和電磁效應。 這些影響對高頻系統尤其嚴重，應採取措施使其遠離或隔離、散熱和遮罩。 大功率整流管和調節管應配備散熱器，並應遠離變壓器。 電解電容器等耐熱部件應遠離加熱部件，否則電解液會乾燥，導致電阻新增，效能不佳，影響電路的穩定性。 佈局中應該有足够的空間來佈置防護結構，並防止引入各種寄生耦合。 為了防止印刷電路板上的線圈之間的電磁耦合，兩個線圈應成直角放置，以降低耦合係數。 也可以使用垂直板隔離的方法。 直接使用其元件的引線在電路上進行焊接。 領先優勢越短越好。 不要使用連接器和焊盤，因為相鄰焊盤之間存在分佈電容和分佈電感。 避免在晶體振盪器、RIN、類比電壓和參攷電壓訊號跡線周圍放置高雜訊組件。 在保證固有質量和可靠性的同時，考慮到整體美觀性，合理規劃電路板，組件應與板表面平行或垂直，與主機板邊緣平行或垂直。 板表面的成分分佈應盡可能均勻，密度應相同。 這樣，它不僅美觀，而且易於安裝和焊接，而且易於批量生產。 高頻系統的佈線在高頻電路中，連接導線的電阻、電容、電感和互感的分佈參數不能忽略。 從抗干擾的角度來看，合理佈線是為了儘量減少電路中的線路電阻、分佈電容和雜散電感。， 由此產生的雜散磁場在一定程度上得到了减小，從而抑制了電路雜訊引起的分佈電容、漏磁通、電磁互感等干擾。 PROTEL設計工具在中國的應用已經相當普遍。 然而，許多設計師只關注“佈局率”，而在設計中沒有使用對PROTEL設計工具進行的改進來適應器件特性的變化，這不僅使設計工具資源的浪費嚴重，使許多新器件的優异效能難以發揮。 下麵介紹PROTEL99 SE工具可以提供的一些特殊功能。 （1）高頻電路器件的引脚之間的引線彎曲得越少越好。 使用一條完整的直線。 當需要彎曲時，可以用45°折線或圓弧彎曲，這樣可以减少高頻訊號的外部發射和相互干擾。 聯軸器。 當使用PROTEL佈線時，在“設計”選單“規則”的“佈線拐角”中選擇45度或圓形。 您也可以使用shift+空白鍵在行之間快速切換。 （2）高頻電路器件的引脚之間的引線越短越好。 PROTEL 99滿足佈線縮短的有效方法是在自動佈線之前為單個關鍵高速網絡預留佈線。在“設計”選單“規則”中的“路由拓撲”中選擇最短。 （3）高頻電路器件的引脚之間的引線層之間的交替越少越好。 也就是說，在元件連接過程中使用的過孔越少越好。 過孔可以帶來約0.5pF的分佈式電容，並且减少過孔的數量可以顯著提高速度。 （4）對於高頻電路佈線，請注意訊號線並聯佈線引入的“交叉干擾”。 如果不能避免平行分佈，可以在平行訊號線的對面佈置大面積的“地”，以大大减少干擾。 同一層中的平行線幾乎是不可避免的，但在兩個相鄰層中，線的方向必須相互垂直，這在PROTEL中並不難實現，但在