本文探討的重點是PCB設計人員利用IP，并進一步采用拓撲規劃和布線工具來支持IP，快速完成整個PCB設計。從圖1可以看出，設計工程師的職責是通過布局少量必要元件、并在這些元件之間規劃關鍵互連路徑來獲取IP。一旦獲取到了IP，就可將這些IP信息提供給PCB設計人員，由他們完成剩余的設計。 圖1：設計工程師獲取IP，PCB設計人員進一步采用拓撲規劃和布線工具支持IP，快速完成整個PCB設計。現在無需再通過設計工程師和PCB設計人員之間的交互和反復過程來獲取正確的設計意圖，設計工程師已經獲取這些信息，并且結果相當精確，這對PCB設計人員來說幫助很大。在很多設計中，設計工程師和PCB設計人員要進行交互式布局和布線，這會消耗雙方許多寶貴的時間。從以往的經歷來看交互操作是必要的，但很耗時間，且效率低下。設計工程師提供的最初規劃可能只是一個手工繪圖，沒有適當比例的元件、總線寬度或引腳輸出提示。隨著PCB設計人員參與到設計中來，雖然采用拓撲規劃技術的工程師可以獲取某些元件的布局和互連，不過，這個設計可能還需要布局其它元件、獲取其它IO及總線結構和所有互連才能完成。PCB設計人員需要采用拓撲規劃，并與經過布局的和尚未布局的元件進行交互，這樣做可以形成最佳的布局和交互規劃，從而提高PCB設計效率。隨著關鍵區域和高密區域布局完成及拓撲規劃被獲取，布局可能先于最終拓撲規劃完成。因此，一些拓撲路徑可能必須與現有布局一起工作。雖然它們的優先級較低，但仍需要進行連接。因而一部分規劃圍繞布局后的元件產生了。此外，這一級規劃可能需要更多細節來為其它信號提供必要的優先級。
上傳時間： 2013-10-12
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【摘要】本文結合作者多年的印制板設計經驗，著重印制板的電氣性能，從印制板穩定性、可靠性方面，來討論多層印制板設計的基本要求。【關鍵詞】印制電路板；表面貼裝器件；高密度互連；通孔【Key words】Printed Circuit Board；Surface Mounting Device；High Density Interface；Via一．概述印制板（PCB－Printed Circuit Board）也叫印制電路板、印刷電路板。多層印制板，就是指兩層以上的印制板，它是由幾層絕緣基板上的連接導線和裝配焊接電子元件用的焊盤組成，既具有導通各層線路，又具有相互間絕緣的作用。隨著SMT（表面安裝技術）的不斷發展，以及新一代SMD（表面安裝器件）的不斷推出，如QFP、QFN、CSP、BGA（特別是MBGA），使電子產品更加智能化、小型化，因而推動了PCB工業技術的重大改革和進步。自1991年IBM公司首先成功開發出高密度多層板（SLC）以來，各國各大集團也相繼開發出各種各樣的高密度互連（HDI）微孔板。這些加工技術的迅猛發展，促使了PCB的設計已逐漸向多層、高密度布線的方向發展。多層印制板以其設計靈活、穩定可靠的電氣性能和優越的經濟性能，現已廣泛應用于電子產品的生產制造中。下面，作者以多年設計印制板的經驗，著重印制板的電氣性能，結合工藝要求，從印制板穩定性、可靠性方面，來談談多層制板設計的基本要領。
上傳時間： 2013-11-19
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過孔（via）是多層PCB的重要組成部分之一，鉆孔的費用通常占PCB制板費用的30%到40%。簡單的說來，PCB上的每一個孔都可以稱之為過孔。從作用上看，過孔可以分成兩類：一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定或定位。如果從工藝制程上來說，這些過孔一般又分為三類，即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內層線路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。埋孔是指位于印刷線路板內層的連接孔，它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內層，層壓前利用通孔成型工藝完成，在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內層。第三種稱為通孔，這種孔穿過整個線路板，可用于實現內部互連或作為元件的安裝定位孔。由于通孔在工藝上更易于實現，成本較低，所以絕大部分印刷電路板均使用它，而不用另外兩種過孔。以下所說的過孔，沒有特殊說明的，均作為通孔考慮。
上傳時間： 2013-11-08
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隨著系統設計復雜性和集成度的大規模提高，電子系統設計師們正在從事100MHZ以上的電路設計，總線的工作頻率也已經達到或者超過50MHZ，有一大部分甚至超過100MHZ。目前約80% 的設計的時鐘頻率超過50MHz，將近50% 以上的設計主頻超過120MHz，有20%甚至超過500M。當系統工作在50MHz時，將產生傳輸線效應和信號的完整性問題；而當系統時鐘達到120MHz時，除非使用高速電路設計知識，否則基于傳統方法設計的PCB將無法工作。因此，高速電路信號質量仿真已經成為電子系統設計師必須采取的設計手段。只有通過高速電路仿真和先進的物理設計軟件，才能實現設計過程的可控性。傳輸線效應基于上述定義的傳輸線模型，歸納起來，傳輸線會對整個電路設計帶來以下效應。 · 反射信號Reflected signals · 延時和時序錯誤Delay & Timing errors · 過沖(上沖/下沖)Overshoot/Undershoot · 串擾Induced Noise (or crosstalk) · 電磁輻射EMI radiation
上傳時間： 2013-11-16
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一、PCB設計團隊的組建建議 二、高性能PCB設計的硬件必備基礎三、高性能PCB設計面臨的挑戰和工程實現 1.研發周期的挑戰 2.成本的挑戰 3.高速的挑戰 4.高密的挑戰 5.電源、地噪聲的挑戰 6.EMC的挑戰 7.DFM的挑戰四、工欲善其事，必先利其器摘要：本文以IT行業的高性能的PCB設計為主線，結合Cadence在高速PCB設計方面的強大功能，全面剖析高性能PCB設計的工程實現。正文：電子產業在摩爾定律的驅動下，產品的功能越來越強，集成度越來越高、信號的速率越來越快，產品的研發周期也越來越短，PCB的設計也隨之進入了高速PCB設計時代。PCB不再僅僅是完成互連功能的載體，而是作為所有電子產品中一個極為重要的部件。本文從高性能PCB設計的工程實現的角度，全面剖析IT行業高性能PCB設計的方方面面。實現高性能的PCB設計首先要有一支高素質的PCB設計團隊。一、PCB設計團隊的組建建議自從PCB設計進入高速時代，原理圖、PCB設計由硬件工程師全權負責的做法就一去不復返了,專職的PCB工程師也就應運而生。
上傳時間： 2013-11-23
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如今的開關穩壓器和電源越來越緊湊，性能也日益強大，而越來越高的開關頻率是設計人員面臨的主要問題之一，正是它使得PCB的設計越來越困難。事實上，PCB版圖已經成為區分好與差的開關電源設計的分水嶺。本文針對如何一次性創建優秀PCB版圖提出一些建議。考慮一個將24V降為3.3V的3A開關穩壓器。設計這樣一個10W穩壓器初看起來不會太困難，設計人員可能很快就可以進入實現階段。不過，讓我們看看在采用Webench等設計軟件后，實際會遇到哪些問題。如果我們輸入上述要求，Webench會從若干IC中選出“Simpler Switcher”系列中的LM25576(一款包括3A FET的42V輸入器件)。該芯片采用帶散熱墊的TSSOP-20封裝。Webench菜單中包括了對體積或效率的設計優化。設計需要大容量的電感和電容，從而需要占用較大的PCB空間。Webench提供如表1的選擇。
上傳時間： 2013-11-15
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對于電子產品設計師尤其是線路板設計人員來說，產品的可制造性設計（Design For Manufacture，簡稱DFM）是一個必須要考慮的因素，如果線路板設計不符合可制造性設計要求，將大大降低產品的生產效率，嚴重的情況下甚至會導致所設計的產品根本無法制造出來。目前通孔插裝技術（Through Hole Technology，簡稱THT）仍然在使用，DFM在提高通孔插裝制造的效率和可靠性方面可以起到很大作用，DFM方法能有助于通孔插裝制造商降低缺陷并保持競爭力。本文介紹一些和通孔插裝有關的DFM方法，這些原則從本質上來講具有普遍性，但不一定在任何情況下都適用，不過，對于與通孔插裝技術打交道的PCB設計人員和工程師來說相信還是有一定的幫助。1、排版與布局在設計階段排版得當可避免很多制造過程中的麻煩。（1）用大的板子可以節約材料，但由于翹曲和重量原因，在生產中運輸會比較困難，它需要用特殊的夾具進行固定，因此應盡量避免使用大于23cm×30cm的板面。最好是將所有板子的尺寸控制在兩三種之內，這樣有助于在產品更換時縮短調整導軌、重新擺放條形碼閱讀器位置等所導致的停機時間，而且板面尺寸種類少還可以減少波峰焊溫度曲線的數量。（2）在一個板子里包含不同種拼板是一個不錯的設計方法，但只有那些最終做到一個產品里并具有相同生產工藝要求的板才能這樣設計。（3）在板子的周圍應提供一些邊框，尤其在板邊緣有元件時，大多數自動裝配設備要求板邊至少要預留5mm的區域。（4）盡量在板子的頂面(元件面)進行布線，線路板底面(焊接面)容易受到損壞。不要在靠近板子邊緣的地方布線，因為生產過程中都是通過板邊進行抓持，邊上的線路會被波峰焊設備的卡爪或邊框傳送器損壞。（5）對于具有較多引腳數的器件（如接線座或扁平電纜），應使用橢圓形焊盤而不是圓形，以防止波峰焊時出現錫橋(圖1)。
上傳時間： 2013-11-07
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今天，電視機與視訊轉換盒應用中的大多數調諧器采用的都是傳統單變換MOPLL概念。這種調諧器既能處理模擬電視訊號也能處理數字電視訊號，或是同時處理這兩種電視訊號(即所謂的混合調諧器)。在設計這種調諧器時需考慮的關鍵因素包括低成本、低功耗、小尺寸以及對外部組件的選擇。本文將介紹如何用英飛凌的MOPLL調諧芯片TUA6039-2或其影像版TUA6037實現超低成本調諧器參考設計。這種單芯片ULC調諧器整合了射頻和中頻電路，可工作在5V或3.3V，功耗可降低34%。設計采用一塊單層PCB，進一步降低了系統成本，同時能處理DVB-T/PAL/SECAM、ISDB-T/NTSC和ATSC/NTSC等混合訊號，可支持幾乎全球所有地區標準。圖1為采用TUA6039-2/TUA6037設計單變換調諧器架構圖。該調諧器實際上不僅是一個射頻調諧器，也是一個half NIM，因為它包括了中頻模塊。射頻輸入訊號透過一個簡單的高通濾波器加上中頻與民間頻段(CB)陷波器的組合電路進行分離。該設計沒有采用PIN二極管進行頻段切換，而是采用一個非常簡單的三工電路進行頻段切換。天線阻抗透過高感抗耦合電路變換至已調諧的輸入電路。然后透過英飛凌的高增益半偏置MOSFET BF5030W對預選訊號進行放大。BG5120K雙MOSFET可以用于兩個VHF頻段。在接下來的調諧后帶通濾波器電路中，則進行信道選擇和鄰道與影像頻率等多余訊號的抑制。前級追蹤陷波器和帶通濾波器的容性影像頻率補償電路就是專門用來抑制影像頻率。
上傳時間： 2013-11-19
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工藝流程波峰焊中的成型工作，是生產過程中效率最低的部分之一，相應帶來了靜電損壞風險并使交貨期延長，還增加了出錯的機會。雙面貼裝A面布有大型IC器件，B面以片式元件為主充分利用PCB空間，實現安裝面積最小化，效率高單面混裝* 如果通孔元件很少，可采用回流焊和手工焊的方式一面貼裝、另一面插裝* 如果通孔元件很少，可采用回流焊和手工焊的方式
上傳時間： 2013-11-14
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LVDS(低壓差分信號)標準ANSI/TIA /E IA26442A22001廣泛應用于許多接口器件和一些ASIC及FPGA中。文中探討了LVDS的特點及其PCB (印制電路板)設計,糾正了某些錯誤認識。應用傳輸線理論分析了單線阻抗、雙線阻抗及LVDS差分阻抗計算方法,給出了計算單線阻抗和差分阻抗的公式,通過實際計算說明了差分阻抗與單線阻抗的區別,并給出了PCB布線時的幾點建議。關鍵詞: LVDS, 阻抗分析, 阻抗計算, PCB設計 LVDS (低壓差分信號)是高速、低電壓、低功率、低噪聲通用I/O接口標準,其低壓擺幅和差分電流輸出模式使EM I (電磁干擾)大大降低。由于信號輸出邊緣變化很快,其信號通路表現為傳輸線特性。因此,在用含有LVDS接口的Xilinx或Altera等公司的FP2GA及其它器件進行PCB (印制電路板)設計時,超高速PCB設計和差分信號理論就顯得特別重要。
上傳時間： 2013-11-19
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