PCB 被動組件的隱藏特性解析 傳統(tǒng)上，EMC一直被視為「黑色魔術（black magic）」。其實，EMC是可以藉由數(shù)學公式來理解的。不過，縱使有數(shù)學分析方法可以利用，但那些數(shù)學方程式對實際的EMC電路設計而言，仍然太過復雜了。幸運的是，在大多數(shù)的實務工作中，工程師并不需要完全理解那些復雜的數(shù)學公式和存在于EMC規(guī)范中的學理依據(jù)，只要藉由簡單的數(shù)學模型，就能夠明白要如何達到EMC的要求。本文藉由簡單的數(shù)學公式和電磁理論，來說明在印刷電路板（PCB）上被動組件（passivecomponent）的隱藏行為和特性，這些都是工程師想讓所設計的電子產品通過EMC標準時，事先所必須具備的基本知識。導線和PCB走線導線（wire）、走線（trace）、固定架……等看似不起眼的組件，卻經(jīng)常成為射頻能量的最佳發(fā)射器（亦即，EMI的來源）。每一種組件都具有電感，這包含硅芯片的焊線（bond wire）、以及電阻、電容、電感的接腳。每根導線或走線都包含有隱藏的寄生電容和電感。這些寄生性組件會影響導線的阻抗大小，而且對頻率很敏感。依據(jù)LC 的值（決定自共振頻率）和PCB走線的長度，在某組件和PCB走線之間，可以產生自共振（self-resonance），因此，形成一根有效率的輻射天線。在低頻時，導線大致上只具有電阻的特性。但在高頻時，導線就具有電感的特性。因為變成高頻后，會造成阻抗大小的變化，進而改變導線或PCB 走線與接地之間的EMC 設計，這時必需使用接地面（ground plane）和接地網(wǎng)格（ground grid）。導線和PCB 走線的最主要差別只在于，導線是圓形的，走線是長方形的。導線或走線的阻抗包含電阻R和感抗XL = 2πfL，在高頻時，此阻抗定義為Z = R + j XL j2πfL，沒有容抗Xc = 1/2πfC存在。頻率高于100 kHz以上時，感抗大于電阻，此時導線或走線不再是低電阻的連接線，而是電感。一般而言，在音頻以上工作的導線或走線應該視為電感，不能再看成電阻，而且可以是射頻天線。
上傳時間： 2013-10-09
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數(shù)字地模擬地的布線規(guī)則,如何降低數(shù)字信號和模擬信號間的相互干擾呢？在設計之前必須了解電磁兼容(EMC)的兩個基本原則：第一個原則是盡可能減小電流環(huán)路的面積；第二個原則是系統(tǒng)只采用一個參考面。相反，如果系統(tǒng)存在兩個參考面，就可能形成一個偶極天線(注：小型偶極天線的輻射大小與線的長度、流過的電流大小以及頻率成正比)；而如果信號不能通過盡可能小的環(huán)路返回，就可能形成一個大的環(huán)狀天線(注：小型環(huán)狀天線的輻射大小與環(huán)路面積、流過環(huán)路的電流大小以及頻率的平方成正比)。在設計中要盡可能避免這兩種情況。 有人建議將混合信號電路板上的數(shù)字地和模擬地分割開，這樣能實現(xiàn)數(shù)字地和模擬地之間的隔離。盡管這種方法可行，但是存在很多潛在的問題，在復雜的大型系統(tǒng)中問題尤其突出。最關鍵的問題是不能跨越分割間隙布線，一旦跨越了分割間隙布線，電磁輻射和信號串擾都會急劇增加。在PCB設計中最常見的問題就是信號線跨越分割地或電源而產生EMI問題。 如圖1所示，我們采用上述分割方法，而且信號線跨越了兩個地之間的間隙，信號電流的返回路徑是什么呢？假定被分割的兩個地在某處連接在一起(通常情況下是在某個位置單點連接)，在這種情況下，地電流將會形成一個大的環(huán)路。流經(jīng)大環(huán)路的高頻電流會產生輻射和很高的地電感，如果流過大環(huán)路的是低電平模擬電流，該電流很容易受到外部信號干擾。最糟糕的是當把分割地在電源處連接在一起時，將形成一個非常大的電流環(huán)路。另外，模擬地和數(shù)字地通過一個長導線連接在一起會構成偶極天線。
上傳時間： 2013-10-23
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第一部分 信號完整性知識基礎.................................................................................5第一章 高速數(shù)字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設計流程剖析...............................................................61.3 相關的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統(tǒng)和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質.................................................................................142.3.2 特征阻抗相關計算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報方程及推導.............................................................................182.5 趨膚效應和集束效應.................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機理和電報方程.........................................................................252.6.2 反射導致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩：.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負載的匹配.................................................................................41第三章 串擾的分析...............................................................................................423.1 串擾的基本概念.........................................................................................423.2 前向串擾和后向串擾.................................................................................433.3 后向串擾的反射.........................................................................................463.4 后向串擾的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串擾的影響.................................................................483.6 連接器的串擾問題.....................................................................................513.7 串擾的具體計算.........................................................................................543.8 避免串擾的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設計中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數(shù)和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設計抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規(guī)則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設計.............................................................................................855.3 同步開關噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內部開關噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯(lián)特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統(tǒng)時序.................................................................................................1006.1 普通時序系統(tǒng)...........................................................................................1006.1.1 時序參數(shù)的確定...............................................................................1016.1.2 時序約束條件...................................................................................1063.2 高速設計的問題.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的組件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系統(tǒng)......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自動布線器.......................................................2303.4 高速設計的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓撲結構的探索...............................................................................2313.4.2 空間解決方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓撲模板驅動設計...................................................................2313.4.4 時序驅動布局...................................................................................2323.4.5 以約束條件驅動設計.......................................................................2323.4.6 設計后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的進階運用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括：................................2344.2 圖形化的拓撲結構探索...........................................................................2344.3 全面的信號完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 設計前和設計的拓撲結構提取.......................................................2354.6 仿真設置顧問...........................................................................................2354.7 改變設計的管理.......................................................................................2354.8 關鍵技術特點...........................................................................................2364.8.1 拓撲結構探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形顯示器........................................................................2364.8.3 集成化的在線分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的運用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信號的仿真.......................................................................................2435.3 眼圖模式的使用.......................................................................................249第四部分：HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 進行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 進行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 處理信號完整性原理圖的具體問題.......................................................2591.3 在LineSim 中如何對傳輸線進行設置...................................................2601.4 在LineSim 中模擬IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中進行串擾仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 進行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 進行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的進一步介紹..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串擾仿真..........................................................................309
上傳時間： 2014-04-18
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LAYOUT REPORT .............. 1 目錄.................. 1 1. PCB LAYOUT 術語解釋(TERMS)......... 2 2. Test Point : ATE 測試點供工廠ICT 測試治具使用............ 2 3. 基準點 (光學點) -for SMD:........... 4 4. 標記 (LABEL ING)......... 5 5. VIA HOLE PAD................. 5 6. PCB Layer 排列方式...... 5 7.零件佈置注意事項 (PLACEMENT NOTES)............... 5 8. PCB LAYOUT 設計............ 6 9. Transmission Line ( 傳輸線 )..... 8 10.General Guidelines – 跨Plane.. 8 11. General Guidelines – 繞線....... 9 12. General Guidelines – Damping Resistor. 10 13. General Guidelines - RJ45 to Transformer................. 10 14. Clock Routing Guideline........... 12 15. OSC & CRYSTAL Guideline........... 12 16. CPU
上傳時間： 2013-12-20
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高速PCB設計指南之（一~八 ）目錄 2001/11/21 一、1、PCB布線2、PCB布局3、高速PCB設計 二、1、高密度（HD）電路設計2、抗干擾技術3、PCB的可靠性設計4、電磁兼容性和PCB設計約束 三、1、改進電路設計規(guī)程提高可測性2、混合信號PCB的分區(qū)設計3、蛇形走線的作用4、確保信號完整性的電路板設計準則 四、1、印制電路板的可靠性設計 五、1、DSP系統(tǒng)的降噪技術2、POWERPCB在PCB設計中的應用技術3、PCB互連設計過程中最大程度降低RF效應的基本方法 六、1、混合信號電路板的設計準則2、分區(qū)設計3、RF產品設計過程中降低信號耦合的PCB布線技巧 七、1、PCB的基本概念2、避免混合訊號系統(tǒng)的設計陷阱3、信號隔離技術4、高速數(shù)字系統(tǒng)的串音控制 八、1、掌握IC封裝的特性以達到最佳EMI抑制性能2、實現(xiàn)PCB高效自動布線的設計技巧和要點3、布局布線技術的發(fā)展 注：以上內容均來自網(wǎng)上資料，不是很系統(tǒng)，但是對有些問題的分析還比較具體。由于是文檔格式，所以缺圖和表格。另外，可能有小部分內容重復。
上傳時間： 2014-05-15
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PCB設計問題集錦 問：PCB圖中各種字符往往容易疊加在一起，或者相距很近，當板子布得很密時，情況更加嚴重。當我用Verify Design進行檢查時，會產生錯誤，但這種錯誤可以忽略。往往這種錯誤很多，有幾百個，將其他更重要的錯誤淹沒了，如何使Verify Design會略掉這種錯誤，或者在眾多的錯誤中快速找到重要的錯誤。 答：可以在顏色顯示中將文字去掉,不顯示后再檢查;并記錄錯誤數(shù)目。但一定要檢查是否真正屬于不需要的文字。 問： What’s mean of below warning:(6230,8330 L1) Latium Rule not checked: COMPONENT U26 component rule.答：這是有關制造方面的一個檢查，您沒有相關設定，所以可以不檢查。 問： 怎樣導出jop文件？答：應該是JOB文件吧？低版本的powerPCB與PADS使用JOB文件。現(xiàn)在只能輸出ASC文件，方法如下STEP：FILE/EXPORT/選擇一個asc名稱/選擇Select ALL/在Format下選擇合適的版本/在Unit下選Current比較好/點擊OK/完成然后在低版本的powerPCB與PADS產品中Import保存的ASC文件，再保存為JOB文件。 問： 怎樣導入reu文件？答：在ECO與Design 工具盒中都可以進行，分別打開ECO與Design 工具盒，點擊右邊第2個圖標就可以。 問： 為什么我在pad stacks中再設一個via:1(如附件）和默認的standardvi(如附件）在布線時V選擇1，怎么布線時按add via不能添加進去這是怎么回事，因為有時要使用兩種不同的過孔。答：PowerPCB中有多個VIA時需要在Design Rule下根據(jù)信號分別設置VIA的使用條件，如電源類只能用Standard VIA等等，這樣操作時就比較方便。詳細設置方法在PowerPCB軟件通中有介紹。 問：為什么我把On-line DRC設置為prevent..移動元時就會彈出(圖2),而你們教程中也是這樣設置怎么不會呢?答：首先這不是錯誤,出現(xiàn)的原因是在數(shù)據(jù)中沒有BOARD OUTLINE.您可以設置一個,但是不使用它作為CAM輸出數(shù)據(jù). 問：我用ctrl+c復制線時怎設置原點進行復制，ctrl+v粘帖時總是以最下面一點和最左邊那一點為原點 答： 復制布線時與上面的MOVE MODE設置沒有任何關系,需要在右鍵菜單中選擇,這在PowerPCB軟件通教程中有專門介紹. 問：用(圖4)進行修改線時拉起時怎總是往左邊拉起(圖5)，不知有什么辦法可以輕易想拉起左就左，右就右。答： 具體條件不明,請檢查一下您的DESIGN GRID,是否太大了. 問： 好不容易拉起右邊但是用(圖6)修改線怎么改怎么下面都會有一條不能和在一起，而你教程里都會好好的(圖8)答：這可能還是與您的GRID 設置有關,不過沒有問題,您可以將不需要的那段線刪除.最重要的是需要找到布線的感覺,每個軟件都不相同,所以需要多練習。 問： 尊敬的老師:您好！這個圖已經(jīng)畫好了，但我只對（如圖1）一種的完全間距進行檢查，怎么錯誤就那么多，不知怎么改進。請老師指點。這個圖在附件中請老師幫看一下，如果還有什么問題請指出來，本人在改進。謝！！！！！答：請注意您的DRC SETUP窗口下的設置是錯誤的,現(xiàn)在選中的SAME NET是對相同NET進行檢查,應該選擇NET TO ALL.而不是SAME NET有關各項參數(shù)的含義請仔細閱讀第5部教程. 問： U101元件已建好，但元件框的拐角處不知是否正確，請幫忙CHECK 答：元件框等可以通過修改編輯來完成。問： U102和U103元件沒建完全，在自動建元件參數(shù)中有幾個不明白：如：SOIC--》silk screen欄下spacing from pin與outdent from first pin對應U102和U103元件應寫什么數(shù)值，還有這兩個元件SILK怎么自動設置，以及SILK內有個圓圈怎么才能畫得與該元件參數(shù)一致。 答：Spacing from pin指從PIN到SILK的Y方向的距離,outdent from first pin是第一PIN與SILK端點間的距離.請根據(jù)元件資料自己計算。
上傳時間： 2013-10-07
上傳用戶：comer1123
PCB LAYOUT 基本規(guī)範項次 項目 備註1 一般PCB 過板方向定義： PCB 在SMT 生產方向為短邊過迴焊爐(Reflow), PCB 長邊為SMT 輸送帶夾持邊. PCB 在DIP 生產方向為I/O Port 朝前過波焊爐(Wave Solder), PCB 與I/O 垂直的兩邊為DIP 輸送帶夾持邊.1.1 金手指過板方向定義： SMT: 金手指邊與SMT 輸送帶夾持邊垂直. DIP: 金手指邊與DIP 輸送帶夾持邊一致.2 SMD 零件文字框外緣距SMT 輸送帶夾持邊L1 需≧150 mil. SMD 及DIP 零件文字框外緣距板邊L2 需≧100 mil.3 PCB I/O port 板邊的螺絲孔(精靈孔)PAD 至PCB 板邊, 不得有SMD 或DIP 零件(如右圖黃色區(qū)).PAD
上傳時間： 2014-12-24
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華為pcb布線規(guī)范
上傳時間： 2013-11-20
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This document provides practical, common guidelines for incorporating PCI Express interconnect layouts onto Printed Circuit Boards (PCB) ranging from 4-layer desktop baseboard designs to 10- layer or more server baseboard designs. Guidelines and constraints in this document are intended for use on both baseboard and add-in card PCB designs. This includes interconnects between PCI Express devices located on the same baseboard (chip-to-chip routing) and interconnects between a PCI Express device located “down” on the baseboard and a device located “up” on an add-in card attached through a connector. This document is intended to cover all major components of the physical interconnect including design guidelines for the PCB traces, vias and AC coupling capacitors, as well as add-in card edge-finger and connector considerations. The intent of the guidelines and examples is to help ensure that good high-speed signal design practices are used and that the timing/jitter and loss/attenuation budgets can also be met from end-to-end across the PCI Express interconnect. However, while general physical guidelines and suggestions are given, they may not necessarily guarantee adequate performance of the interconnect for all layouts and implementations. Therefore, designers should consider modeling and simulation of the interconnect in order to ensure compliance to all applicable specifications. The document is composed of two main sections. The first section provides an overview of general topology and interconnect guidelines. The second section concentrates on physical layout constraints where bulleted items at the beginning of a topic highlight important constraints, while the narrative that follows offers additional insight.
上傳時間： 2013-10-15
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隨著現(xiàn)代電子科技的發(fā)展, 大規(guī)模集成電路迅速普及，芯片逐漸向高速化和集成化方向發(fā)展, 其體積越來越小，頻率越來越高，電磁輻射隨其頻率的升高成平方倍增長，使得各種電子設備系統(tǒng)內外的電磁環(huán)境愈加復雜,對PCB 設計中的電磁兼容技術要求更高。PCB 電磁兼容設計是否合理直接影響設備的技術指標，影響整個設備的抗干擾性能，直接關系到整個系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
上傳時間： 2013-11-09
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