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面试题:高速PCB一般布局、布线原则

关于面试过程中的高速PCB对面试官的布局和布线原则的提问layout作者总结并记录了一定的能,仅供参考——

。一般的布局原则是——

  1. 了解系统原理图,在各电路中划分数字、模拟、混合数字/模拟元件,注意芯片电源和信号引脚的定位;

  2. 根据电路各部分的比例,初步划分数字电路和模拟电路PCB在布线区域,数字元件、模拟元件及其相应的布线应尽可能远离并限制在各自的布线区域。划分后的一般顺序是混合器件 -->模拟器件 -->数字器件 -->旁路电容

  3. 数字模拟混合元件放置在数字信号区域与模拟信号区域的交界处,注意芯片的数字信号和模拟信号引脚朝向各自的布线区域。纯数字或模拟元件放置在规定的范围内,晶体振动电路尽可能靠近其驱动器;

  4. 对噪声敏感的设备应远离高频信号布线,如反馈电压Fb。有序要求的信号布线应根据长度和结构进行调整。旁路电容器应尽可能靠近电源引脚,特别是高频电容器。大容量电容器应放置在电源接口附件中,以保持电源稳定,减少频率噪声干扰。

高速PCB布线涉及的细节更多、更灵活。在合理布局的前提下,结合布线的基本原则,我们可以避免意想不到的信号完整性或顺序问题——

  1. 合理选择层数。高频电路集成度较高,布线密度大,合理采用多层板可以利用中间层来设置屏蔽,更好地实现接地,有效降低寄生电感,缩短信号传输长度,降低信号间的交叉干扰等。

  2. 减少高速电路元件引脚间引线的弯曲。高频线路最好采用全直线,需要弯曲时可使用45°避免信号折射;

  3. 缩短高频引线长度;

  4. 减少高频引线层间交叠。也就是说,线过程中使用的过孔,一个过孔可以带来约0.5pf分布电容,减少过孔数可以减少对信号速度的影响;

  5. 注意信号线近距离布线时可能引起的交叉干扰。如果不能避免平行分布,可以在平行线的背面和线之间布置大面积的地线。在实践中,层内的平行布线几乎是不可避免的,但相邻两层的布线方向必须相互垂直,即相邻两层的布线方向分别是平行水平和垂直布线;

  6. 对特别敏感的信号线或局部单元进行包地措施。如时钟单元包地;

  7. 各种信号布线不能形成环路或电流环路;

  8. 正确选择单点接地和多点接地。在低频电路中,信号的工作频率通常小于1MHz,此时,接线和设备之间的电感影响较小,接地电路形成的环流对干扰影响较大,因此采用单点接地;在高频电路中,如果信号大于10MHz当地线阻抗变大时,应采用多点接地的方法,以减少接地阻抗。至于地线的设计,也要注意尽量加粗地线。如果地线太细,接地电位会随着电流的变化而变化。如果可能的话,地线村至少可以通过3倍PCB此外,将接地系统构成闭环也可以缩小电位差。

参考文献:

《Candence周润景、王洪艳编辑的高速电路板设计与模拟

硬件大熊原创集(2022/05更新)

面试题:什么是高速电路,什么信号是高速?

高速线路PCB设计:传输线效应

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标签: 电容传感器布置结构

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