PCB設計中的問題解析

28、在高速PCB 設計原理圖設計時，如何考慮阻抗匹配問題？

在設計高速PCB 電路時，阻抗匹配是設計的要素之一。而阻抗值跟走線方式有絕對的關系，例如是走在表面(microstrip)或內層(stripline/double stripline)，與參考層(電源層或地層)的距離，走線寬度，PCB 材質等均會影響走線的特性阻抗值。也就是說要在布線后才能確定阻抗值。一般仿真軟件會因線路模型或所使用的數(shù)學算法的限制而無法考慮到一些阻抗不連續(xù)的布線情況，這時候在原理圖上只能預留一些terminators(端接)，如串聯(lián)電阻等，來緩和走線阻抗不連續(xù)的效應。真正根本解決問題的方法還是布線時盡量注意避免阻抗不連續(xù)的發(fā)生。

29、哪里能提供比較準確的IBIS 模型庫？

IBIS 模型的準確性直接影響到仿真的結果。基本上IBIS 可看成是實際芯片I/O buffer 等效電路的電氣特性資料，一般可由SPICE 模型轉換而得 (亦可采用測量，但限制較多)，而SPICE的資料與芯片制造有絕對的關系，所以同樣一個器件不同芯片廠商提供，其SPICE 的資料是不同的，進而轉換后的IBIS 模型內之資料也會隨之而異。也就是說，如果用了A 廠商的器件，只有他們有能力提供他們器件準確模型資料，因為沒有其它人會比他們更清楚他們的器件是由何種工藝做出來的。如果廠商所提供的IBIS 不準確， 只能不斷要求該廠商改進才是根本解決之道。

30、在高速PCB 設計時，設計者應該從那些方面去考慮EMC、EMI 的規(guī)則呢？

一般EMI/EMC 設計時需要同時考慮輻射(radiated)與傳導(conducted)兩個方面. 前者歸屬于頻率較高的部分(>30MHz)后者則是較低頻的部分(30MHz). 所以不能只注意高頻而忽略低頻的部分.

一個好的EMI/EMC 設計必須一開始布局時就要考慮到器件的位置, PCB 迭層的安排, 重要聯(lián)機的走法, 器件的選擇等, 如果這些沒有事前有較佳的安排, 事后解決則會事倍功半, 增加成本. 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(xù)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, 選擇去耦合(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loopimpedance 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?shù)倪x擇PCB 與外殼的接地點(chassis ground)。

31、如何選擇EDA 工具？

目前的pcb 設計軟件中，熱分析都不是強項，所以并不建議選用，其它的功能1.3.4 可以選擇PADS 或Cadence 性能價格比都不錯。PLD 的設計的初學者可以采用PLD 芯片廠家提供的集成環(huán)境，在做到百萬門以上的設計時可以選用單點工具。

32、請推薦一種適合于高速信號處理和傳輸?shù)腅DA 軟件。

常規(guī)的電路設計，INNOVEDA 的 PADS 就非常不錯，且有配合用的仿真軟件，而這類設計往往占據了70%的應用場合。在做高速電路設計，模擬和數(shù)字混合電路，采用Cadence的解決方案應該屬于性能價格比較好的軟件，當然Mentor 的性能還是非常不錯的，特別是它的設計流程管理方面應該是最為優(yōu)秀的。

33、對PCB 板各層含義的解釋

Topoverlay ----頂層器件名稱， 也叫 top silkscreen 或者 top component legend, 比如 R1 C5,IC10.bottomoverlay----同理multilayer-----如果你設計一個4 層板，你放置一個 free pad or via, 定義它作為multilay 那么它的pad 就會自動出現(xiàn)在4 個層上，如果你只定義它是top layer, 那么它的pad 就會只出現(xiàn)在頂層上。

34、2G 以上高頻PCB 設計，走線,排版,應重點注意哪些方面？

2G 以上高頻PCB 屬于射頻電路設計，不在高速數(shù)字電路設計討論范圍內。而射頻電路的布局（layout)和布線（routing)應該和原理圖一起考慮的，因為布局布線都會造成分布效應。而且，射頻電路設計一些無源器件是通過參數(shù)化定義，特殊形狀銅箔實現(xiàn)，因此要求EDA工具能夠提供參數(shù)化器件，能夠編輯特殊形狀銅箔。Mentor 公司的boardstation 中有專門的RF 設計模塊，能夠滿足這些要求。而且，一般射頻設計要求有專門射頻電路分析工具，業(yè)界最著名的是agilent 的eesoft，和Mentor 的工具有很好的接口。