高速電路設計實(shí)用技巧

2020-03-23

為了滿(mǎn)足設備的大規模計算需求，需要高速電路設計。最重要的是這些設備的RF部分增加了電路板的復雜性，需要體積小而功能強大的。為了成功設計這些板，高速電路設計人員需要平衡其上具有高速和RF PCB布線(xiàn)功能的板的要求。本文主要介紹高速電路設計方面的實(shí)用技巧。

高速電路設計PCB布線(xiàn)的重點(diǎn)是什么？

當您開(kāi)始在具有高速和射頻電路的印刷電路板上工作時(shí)，將必須遵守許多特定的高速設計規則。但是，您還需要記住，無(wú)論如何，您仍在設計電路板。這意味著(zhù)，除了要使用的新設計參數外，您還必須遵守所有PCB設計的常規規則。這些將包括：

1、設計制造（DFM）規則。如果由于違反基本DFM規則而無(wú)法構建您的設計，那么您將面臨更大的問(wèn)題。這包括為組裝和測試（DFA和DFT）設計電路板。

2、請記住數字，模擬，電源和混合信號技術(shù)的基本PCB設計規則。僅僅因為您需要更多空間來(lái)放置高速走線(xiàn)或RF屏蔽層，并不意味著(zhù)您可以忽略常規的PCB設計間距規則，而將所有東西擠在一起。

3、運行熱的組件存在散熱問(wèn)題。高速電路往往會(huì )產(chǎn)生更多的熱量，因此您現在比以往任何時(shí)候都更要注意散熱問(wèn)題。確保您的電路板正在以應有的方式冷卻。

現在，您已經(jīng)按照自己的方式設置了PCB設計，接下來(lái)就可以為高速電路設計PCB布線(xiàn)準備更多的規則和約束。

有助于高速電路設計PCB Layout的實(shí)用技巧

對于智能家居，移動(dòng)設備或其他物聯(lián)網(wǎng)設備，尺寸通常是設計中的重要因素。對于用于高速電路的較小尺寸的電路板，您需要進(jìn)行相應的規劃，以確保擁有所需的空間。某些高速布線(xiàn)可能需要特定的走線(xiàn)寬度以適應指定的歐姆值，并需要額外的間距以較大程度地減少串擾。

布置高速和射頻電路時(shí)，請確保您的布置遵循原理圖中布置的信號路徑。高速電路取決于信號路徑中引腳之間的短直接走線(xiàn)，您不希望這些走線(xiàn)在連接之前在電路板上徘徊。另一方面，大型數據和存儲器總線(xiàn)的長(cháng)度需要相等，這通常意味著(zhù)其中某些行必須加長(cháng)。在這種情況下，您需要分配足夠的空間以將測得的走線(xiàn)長(cháng)度調整為正確的值。

另一個(gè)考慮因素是電源和地面網(wǎng)絡(luò )的正確Layout。一些組件需要放置在專(zhuān)用電源或接地層區域內，以將其噪聲與敏感的高速布線(xiàn)隔離開(kāi)。您還需要在IC的每個(gè)電源引腳旁邊放置旁路電容器，并使它們盡可能靠近。另一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題是要確保高速傳輸線(xiàn)不跨電源和接地平面分支。這些跡線(xiàn)需要一個(gè)連續的平面作為返回路徑，并且拆分將創(chuàng )建一個(gè)無(wú)法穿越的峽谷。這可能會(huì )導致EMI問(wèn)題，從而破壞設計的信號完整性性能。

高速電路設計布線(xiàn)將為創(chuàng )建軌跡引入一系列全新的要求。為了創(chuàng )建正確的大小和形狀，某些跡線(xiàn)拓撲將與您所使用的跡線(xiàn)拓撲完全不同。您還將添加其他通孔以屏蔽并增加寬度和空間，所有這些都將需要更多空間。高速電路設計的另一個(gè)方面在于它們的層堆疊。重要的是精確配置堆疊中的層和材料以支持高速和RF微帶以及帶狀線(xiàn)布線(xiàn)。

高速電路PCB布線(xiàn)的成功取決于許多因素。這些措施包括遵守高速Layout指南，以便正確布高速電路PCB走線(xiàn)長(cháng)度。提前規劃射頻PCB布線(xiàn)也很重要，不僅要簡(jiǎn)單設計電路板的基本電路，例如如何在電路中連接繼電器。

為了使您的高速或RF電路板設計能夠按預期工作，必須根據以下列出的特定參數進(jìn)行布線(xiàn)。

高速電路設計PCB走線(xiàn)長(cháng)度的Layout提示

高速和射頻走線(xiàn)布線(xiàn)對于電路板的信號完整性性能極為重要。您需要通過(guò)控制走線(xiàn)的寬度將走線(xiàn)的阻抗保持在狹窄的范圍內，并保持足夠的間距以防止串擾。電源和接地回路必須保持沒(méi)有可能會(huì )中斷信號回路的裂口或空隙，并且差分對和被測線(xiàn)必須在其公差范圍內。在設計過(guò)程中保持良好信號完整性的斗爭中，PCB設計師的好朋友是他們的PCB設計工具的設計規則和約束。

如何有效規劃和完成RF PCB布線(xiàn)

提前計劃是設計帶有高速或RF電路的印刷電路板時(shí)可以做的事情之一。您的首要目標之一是確定正確的電路板層堆疊配置以及要使用的電路板材料。這將使您能夠為設計設置正確的阻抗控制走線(xiàn)寬度，以實(shí)現高速傳輸線(xiàn)的性能。還有許多其他技巧將對您的設計有所幫助，例如通過(guò)接地層，屏蔽和濾波為RF電路提供豐富的保護。

完成PCB設計的其余部分以及如何在電路中連接繼電器

可能是一個(gè)現實(shí)問(wèn)題的高速電路設計領(lǐng)域是，在設計的非關(guān)鍵領(lǐng)域沒(méi)有得到足夠的重視時(shí)。當這種情況發(fā)生時(shí)，那些非關(guān)鍵區域可能成為電路板其余部分如何工作的真正問(wèn)題。即使在電路中連接繼電器一樣簡(jiǎn)單，在這里依靠基本的PCB設計技能也可以提供很大的幫助。

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