高速PCB设计技巧有哪些

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9月

高速PCB 设计是指信号完整性开始受到 PCB 物理特性影响的任何设计，例如布局、封装、互连和层堆叠。此外，当您开始设计电路板并遇到延迟、串扰、反射或发射等问题时，您将进入高速 PCB 设计领域。

对这些问题的关注使高速设计变得如此独特。您可能习惯于设计一个专注于组件放置和布线的简单 PCB。但是，在使用高速设计时，更重要的是要考虑它们与信号的距离、信号的宽度、放置的位置以及它们的轨道类型等因素。连接。此外，考虑到这些因素，它将在您的 PCB 设计过程中达到更高的水平。

高速PCB设计技巧

1. 了解提供高级选项的设计软件

它需要在CAD软件中高速设计许多复杂的功能。此外，业余爱好者的程序可能不多，而且通常没有基于 Web 套件的高级选项。因此，您需要更好地了解强大的 CAD 工具。

2. 公路

在涉及高速布线时，设计人员需要了解基本布线规则，包括不切断接地连接和保持布线较短。因此，防止数字线路上一定距离的串扰，屏蔽所有干扰源，以免破坏信号完整性。

3. 带阻抗控制的布线

对于一些40-120欧姆左右的信号，就需要阻抗匹配。特性阻抗匹配的线索是天线和许多不同的对。

设计人员了解如何计算叠层的线宽和必要的阻抗值非常重要。如果阻抗值不正确，可能会严重影响信号，导致数据损坏。

4. 长度匹配轨迹

高速内存总线和接口总线有很多线路。这些线路可以在非常高的频率下运行，因此信号从发送端同时传输到接收端至关重要。此外，它还需要一个称为长度匹配的功能。因此，最常见的标准定义了需要匹配长度的公差值。

5. 最小化循环区域

高速PCB设计者需要知道一些技巧，高频信号会引起EMI、EMC等问题。因此，他们需要遵循基本规则，例如通过优化导线的电流返回路径来连续接地和减少回路面积，并放置许多缝合孔。

高速PCB设计中的注意事项

PCB布局很重要

毫无疑问，高速电路中的高效 PCB 制造对最终结果很重要。然而，PCB 布局并没有放在首位。因此，它将对设计实现必要的功能和成功的 PCB 制造产生重大影响，例如高层规划和合规性等重要因素。此外，您需要在 PCB 布局之前解决一些问题，例如制造设计 (DFM) 实践和高速 PCB 要求的其他注意事项。

在开始测试或在 PCB 制造中使用时，布局不佳会导致性能问题。更糟糕的是，评估 PCB 故障或性能问题并重新组装原型布局需要更多的成本和时间来重新设计或返工。

PCB设计注意事项

在实践中，高速 PCB 设计对设计人员有很多限制，因为您需要满足各种信号速度和其他设计要求。因此，要实现下图所示的高速电路板设计，需要考虑一些因素：

原理图说明：众所周知，好的原理图可以为PCB设计打下良好的基础。因此，根据您是PCB设计师还是电气工程师，可以对原理图进行不同的处理。一般而言，它将原理图视为可以连接到电路板的通信手段。但是原理图可以在组织和展示您的高速设计方面产生很大的不同。因此，设计原理图上提供了尽可能多的信息，例如导线长度、必要的元件放置、PCB 制造商信息等。

走线长度调整：使用高速接口时，需要调整走线长度，使信号传输与数据线同步。但是，接口可能会在最大频率下出现故障，或者可能因为不同步而根本无法工作。而且，接口频率越高，对长度匹配的要求就越高。因此，在并行接口的情况下，您只需要调整所有线路的长度即可。务必调整这些线的长度以获得一组信号中所需的长度，这一点很重要。

PCB材料和高速堆叠的要求：这会影响你的高速设计，比如层堆叠结构和PCB材料。

高速贴装策略：由于改变焊盘尺寸和元件间隙可以最大化高速连接长度，因此可以使用多种方法为高速设计，以优化元件贴装并提高元件占用面积以实现高速。

差分对和线长布线：在高速设计中布线差分对很重要，以便信号对可以同时存在。

串扰、阻抗控制和并行性考虑：在高速设计中，有许多因素会对您的设计产生不利影响。此外，还有一些技术需要考虑，例如如何最大限度地减少对设计的影响。

了解带状线和微带线：一般来说，对于高速设计，需要多种布线方法。如果要实施高速公路布线，最好对带状和微带布线技术有更好的了解。

布线拓扑和最佳布线实践：通常，如果要实现高速布线所需的电路路径，则需要特定的形状或拓扑。此外，探索各种跟踪线路长度、逃逸、返回路径等的方法也是很好的。

仿真器：对于高速设计，在布局开始之前、之中和之后进行仿真都大有裨益。因此，您应该更好地了解PCB设计软件，以学习仿真设计的技巧和窍门。

您如何知道您是否需要高速 PCB 设计？

1、板子上有没有高速接口？

快速确定您是否需要遵循高速设计指南的方法是检查您是否有高速接口，例如 DDR、PCI-E，甚至视频接口，例如 DVI、HDMI 等。

所有这些接口都需要遵循一些高速设计规则。此外，请提供文档中每个数据的确切规格。

2. 走线长度与信号波长之比