PCB布線設計基本準則(二)-臺燈控制板
11問:在設計PCB時,如何考慮電磁兼容性EMC/EMI,具體需要考慮哪些方面?采取哪些措施?
答:好的EMI/EMC 設計必須一開始布局時就要考慮到器件的位置, PCB 疊層的安排,重要聯機的走法, 器件的選擇等。 例如時鐘產生器的位置盡量不要靠近對外的連接器,高速信號盡量走內層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續以減少反射,器件所推的信號之斜率(slew rate)盡量小以減低高頻成分,選擇去耦(decoupling/bypass)電容時注意其頻率響應是否符合需求以降低電源層噪聲。 另外,注意高頻信號電流之回流路徑使其回路面積盡量小(也就是回路阻抗loop impedance 盡量小)以減少輻射, 還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍,最后,適當的選擇PCB 與外殼的接地點(chassis ground)。
12問:請問射頻寬帶電路PCB的傳輸線設計有何需要注意的地方?傳輸線的地孔如何設置比較合適,阻抗匹配是需要自己設計還是要和PCB加工廠家合作?
答:這個問題要考慮很多因素.比如PCB材料的各種參數,根據這些參數最后建立的傳輸線模型,器件的參數等.阻抗匹配一般要根據廠家提供的資料來設計
13問:在模擬電路和數字電路并存的時候,如一半是FPGA或單片機數字電路部分,另一半是DAC和相關放大器的模擬電路部分。各種電壓值的電源較多,遇到數模雙方電路都要用到的電壓值的電源,是否可以用共同的電源,在布線和磁珠布置上有什么技巧?
答:一般不建議這樣使用.這樣使用會比較復雜,也很難調試.
14問:您好,請問在進行高速多層PCB設計時,關于電阻電容等器件的封裝的選擇的,主要依據是什么?常用那些封裝,能否舉幾個例子。
答:0402是手機常用;0603是一般高速信號的模塊常用;依據是封裝越小寄生參數越小,當然不同廠家的相同封裝在高頻性能上有很大差異。建議你在關鍵的位置使用高頻專用元件。
15問:一般在設計中雙面板是先走信號線還是先走地線?
答:這個要綜合考慮.在首先考慮布局的情況下,考慮走線.
16問:在進行高速多層PCB設計時,最應該注意的問題是什么?能否做詳細說明問題的解決方案。
答:最應該注意的是你的層的設計,就是信號線、電源線、地、控制線這些你是如何劃分在每個層的。一般的原則是模擬信號和模擬信號地至少要保證單獨的一層。電源也建議用單獨一層。
17問:請問具體何時用2層板,4層板,6層板在技術上有沒有嚴格的限制?(除去體積原因)是以CPU的頻率為準還是其和外部器件數據交互的頻率為準?
答:采用多層板首先可以提供完整的地平面,另外可以提供更多的信號層,方便走線。對于CPU要去控制外部存儲器件的應用,應以交互的頻率為考慮,如果頻率較高,完整的地平面是一定要保證的,此外信號線最好要保持等長。
18問:PCB布線對模擬信號傳輸的影響如何分析,如何區分信號傳輸過程中引入的噪聲是布線導致還是運放器件導致。
答:這個很難區分,只能通過PCB布線來盡量減低布線引入額外噪聲。
19問:最近我學習PCB的設計,對高速多層PCB來說,電源線、地線和信號線的線寬設置為多少是合適的,常用設置是怎樣的,能舉例說明嗎?例如工作頻率在300Mhz的時候該怎么設置?
答:300MHz的信號一定要做阻抗仿真計算出線寬和線和地的距離; 電源線需要根據電流的大小決定線寬 地在混合信號PCB時候一般就不用“線”了,而是用整個平面,這樣才能保證回路電阻最小,并且信號線下面有一個完整的平面
20問:請問怎樣的布局才能達到最好的散熱效果?
答:PCB中熱量的來源主要有三個方面:(1)電子元器件的發熱;(2)P c B本身的發熱;(3)其它部分傳來的熱。在這三個熱源中,元器件的發熱量最大,是主要熱源,其次是PCB板產生的熱,外部傳入的熱量取決于系統的總體熱設計,暫時不做考慮。 那么熱設計的目的是采取適當的措施和方法降低元器件的溫度和PCB板的溫度,使系統在合適的溫度下正常工作。主要是通過減小發熱,和加快散熱來實現。
21問:可否解釋下線寬和與之匹配的過孔的大小比例關系?
答:這個問題很好,很難說有一個簡單的比例關系,因為他兩的模擬不一樣。一個是面傳輸一個是環狀傳輸。您可以在網上找一個過孔的阻抗計算軟件,然后保持過孔的阻抗和傳輸線的阻抗一致就行。
22問:在一塊普通的有一MCU控制的PCB電路板中,但沒大電流高速信號等要求不是很高,那么在PCB的四周最外的邊沿是否鋪一層地線把整個電路板包起來會比較好?
答:一般來講,就鋪一個完整的地就可以了。
23問:1、我知道AD轉換芯片下面要做模擬地和數字地的單點連接,但如果板上有多個AD轉換芯片的情況下怎么處理呢?2、多層電路板中,多路開關(multiplexer)切換模擬量采樣時,需要像AD轉換芯片那樣把模擬部分和數字部分分開嗎?
答:1、幾個ADC盡量放在一起,模擬地數字地在ADC下方單點連接; 2、取決于MUX與ADC的切換速度,一般ADC的速度會高于MUX,所以建議放在ADC下方。當然,保險起見,可以在MUX下方也放一個磁珠的封裝,調試時視具體情況來選擇在哪進行單點連接。
24問:在常規的網絡電路設計中,有的采用把幾個地連在一起,又這樣的用法嗎?為什么?
答:不是很清楚您的問題。對于混合系統肯定會有幾種類型的地,最終是會在一點將其連接一起,這樣做的目的是等電勢。大家需要一個共同的地電平做參考。
25問:PCB中的模擬部分和數字部分、模擬地和數字地如何有效處理,多謝!
答:模擬電路和數字電路要分開區域放置,使得模擬電路的回流在模擬電路區域,數字的在數字區域內,這樣數字就不會影響到模擬。模擬地和數字地處理的出發點是類似的,不能讓數字信號的回流流到模擬地上去。
26問:模擬電路和數字電路在PCB板設計時,對地線的設計有哪些不同?需要注意哪些問題?
答:模擬電路對地的主要要求是,完整、回路小、阻抗匹配。數字信號如果低頻沒有特別要求;如果速度高,也需要考慮阻抗匹配和地完整。
27問:去耦電容一般有兩個,0.1和10的,如果面積比較緊張的情況話,如何放置兩個電容,哪個放置背面好些?
答:要根據具體的應用和針對什么芯片來設計
28問:請問老師,射頻電路中,經常會出現IQ兩路信號,請問這兩根線的長度是否需要一樣?
答:在射頻電路里盡量使用一樣的
29問:高頻信號電路的設計與普通電路設計有什么不同嗎?能以走線設計為例簡單說明一下嗎?
答:高頻電路設計要考慮很多參數的影響,在高頻信號下,很多普通電路可以忽略的參數不能忽略,因此可能要考慮到傳輸線效應 。
30問:高速PCB,布線過程中過孔的避讓如何處理,有什么好的建議?
答:高速PCB,最好少打過孔,通過增加信號層來解決需要增加過孔的需求。
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