PCB設(shè)計的十問十答

1、什么是“信號回流路徑”？

信號回流路徑，即return current。高速數(shù)字信號在傳輸時，信號的流向是從驅(qū)動器沿PCB傳輸線到負載，再由負載沿著地或電源通過最短路徑返回驅(qū)動器端。這個在地或電源上的返回信號就稱信號回流路徑。Dr.Johson在他的書中解釋，高頻信號傳輸，實際上是對傳輸線與直流層之間包夾的介質(zhì)電容充電的過程。SI分析的就是這個圍場的電磁特性，以及他們之間的耦合。

2、在一個系統(tǒng)中，包含了dsp和pld，請問布線時要注意哪些問題呢？

看你的信號速率和布線長度的比值。如果信號在傳輸線上的時延和信號變化沿時間可比的話，就要考慮信號完整性問題。另外對于多個DSP，時鐘，數(shù)據(jù)信號走線拓普也會影響信號質(zhì)量和時序，需要關(guān)注。

3、為何要鋪銅？

一般鋪銅有幾個方面原因。

（1） EMC.對于大面積的地或電源鋪銅，會起到屏蔽作用，有些特殊地，如PGND起到防護作用。

（2） PCB工藝要求。一般為了保證電鍍效果，或者層壓不變形，對于布線較少的PCB板層鋪銅。

（3） 信號完整性要求，給高頻數(shù)字信號一個完整的回流路徑，并減少直流網(wǎng)絡的布線。當然還有散熱，特殊器件安裝要求鋪銅等等原因。

4、請問端接的方式有哪些？

端接（terminal），也稱匹配。一般按照匹配位置分有源端匹配和終端匹配。其中源端匹配一般為電阻串聯(lián)匹配，終端匹配一般為并聯(lián)匹配，方式比較多，有電阻上拉，電阻下拉，戴維南匹配，AC匹配，肖特基二極管匹配。

5、如何對接插件進行SI分析？

在IBIS3.2規(guī)范中，有關(guān)于接插件模型的描述。一般使用EBD模型。如果是特殊板，如背板，需要SPICE模型。也可以使用多板仿真軟件（HYPERLYNX或IS_multiboard），建立多板系統(tǒng)時，輸入接插件的分布參數(shù)，一般從接插件手冊中得到。當然這種方式會不夠精確，但只要在可接受范圍內(nèi)即可。

6、采用端接（匹配）的方式有什么規(guī)則？

數(shù)字電路最關(guān)鍵的是時序問題，加匹配的目的是改善信號質(zhì)量，在判決時刻得到可以確定的信號。對于電平有效信號，在保證建立、保持時間的前提下，信號質(zhì)量穩(wěn)定；對延有效信號，在保證信號延單調(diào)性前提下，信號變化延速度滿足要求。

7、除protel工具布線外，還有其他好的工具嗎？

至于工具，除了PROTEL，還有很多布線工具，如MENTOR的WG2000，EN2000系列和powerpcb，Cadence的allegro，zuken的cadstar，cr5000等，各有所長。

8、在數(shù)字和模擬并存的系統(tǒng)中，有2種處理方法，一個是數(shù)字地和模擬地分開，比如在地層，數(shù)字地是獨立地一塊，模擬地獨立一塊，單點用銅皮或FB磁珠連接，而電源不分開；另一種是模擬電源和數(shù)字電源分開用FB連接，而地是統(tǒng)一地。這兩種方法效果是否一樣？

應該說從原理上講是一樣的。因為電源和地對高頻信號是等效的。

區(qū)分模擬和數(shù)字部分的目的是為了抗干擾，主要是數(shù)字電路對模擬電路的干擾。但是，分割可能造成信號回流路徑不完整，影響數(shù)字信號的信號質(zhì)量，影響系統(tǒng)EMC質(zhì)量。 （邁威科技高速PCB設(shè)計培訓開班了！一線工程師講師手把手教授，幫助學員從零開始快速學習Cadence ORCAD/Allegro 設(shè)計基礎(chǔ)技能）

因此，無論分割哪個平面，要看這樣作，信號回流路徑是否被增大，回流信號對正常工作信號干擾有多大。

現(xiàn)在也有一些混合設(shè)計，不分電源和地，在布局時，按照數(shù)字部分、模擬部分分開布局布線，避免出現(xiàn)跨區(qū)信號。

9、能否利用器件的IBIS模型對器件的邏輯功能進行仿真？如果不能，那么如何進行電路的板級和系統(tǒng)級仿真？

IBIS模型是行為級模型，不能用于功能仿真。功能仿真，需要用SPICE模型，或者其他結(jié)構(gòu)級模型。

10、采用端接（匹配）的方式是由什么因素決定的？

匹配采用方式一般由BUFFER特性，拓普情況，電平種類和判決方式來決定，也要考慮信號占空比，系統(tǒng)功耗等。

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