PCB布局布线基础技巧问答“Altium杯”AltiumDesigner应用技巧.
一
PCB布局布线基础技巧
1、高频信号布线时要注意哪些问题？
1.信号线的阻抗匹配；
2.与其他信号线的空间隔离；
3.对于数字高频信号，差分线效果会更好；
2、在布板时，如果线密，过孔就可能要多，当然就会影响板子的电气性能，请问怎样提高板子的电气性能？
对于低频信号，过孔不要紧，高频信号尽量减少过孔。如果线多可以考虑多层板；
3、.是不是板子上加的去耦电容越多越好？
去耦电容需要在合适的位置加合适的值。例如，在你的模拟器件的供电端口就进加，并且需要用不同的电容值去滤除不同频率的杂散信号；
4、一个好的板子它的标准是什么？
布局合理、功率线功率冗余度足够、高频阻抗阻抗、低频走线简洁.
5、通孔和盲孔对信号的差异影响有多大？应用的原则是什么？
采用盲孔或埋孔是提高多层板密度、减少层数和板面尺寸的有效方法，并大大减少了镀覆通孔的数量。但相比较而言，通孔在工艺上好实现，成本较低，所以一般设计中都使用通孔。
6、在涉及模拟数字混合系统的时候，有人建议电层分割，地平面采取整片敷铜，也有人建议电地层都分割，不同的地在电源源端点接，但是这样对信号的回流路径就远了，具体应用时应如何选择合适的方法？如果你有高频>20MHz信号线，并且长度和数量都比较多，那么需要至少两层给这个模拟高频信号。一层信号线、一层大面积地，并且信号线层需要打足够的过孔到地。这样的目的是：
1、对于模拟信号，这提供了一个完整的传输介质和阻抗匹配；
2、地平面把模拟信号和其他数字信号进行隔离；
3、地回路足够小，因为你打了很多过孔，地有是一个大平面。
7、在电路板中，信号输入插件在PCB最左边沿，MCU在靠右边，那么在布局时是把稳压电源芯片放置在靠近接插件（电源IC输出5V经过一段比较长的路径才到达MCU），还是把电源IC放置到中间偏右（电源IC的输出5V的线到达MCU就比较短，但输入电源线就经过比较长一段PCB板）？或是有更好的布局？
首先你的所谓信号输入插件是否是模拟器件？如果是是模拟器件，建议你的电源布局应尽量不影响到模拟部分的信号完整性．因此有几点需要考虑（１）首先你的稳压电源芯片是否是比较干净，纹波小的电源．对模拟部分的供电，对电源的要求比较高．（２）模拟部分和你的ＭＣＵ是否是一个电源，在高精度电路的设计中，建议把模拟部分和数字部分的电源分开．（３）对数字部分的供电需要考虑到尽量减小对模拟电路部分的影响．
8、在高速信号链的应用中，对于多ASIC都存在模拟地和数字地，究竟是采用地分割，还是不分割地？既有准则是什么？哪种效果更好？
迄今为止，没有定论。一般情况下你可以查阅芯片的手册。ADI所有混合芯片的手册中都是推荐你一种接地的方案，有些是推荐公地、有些是建议隔离地。这取决于芯片设计。
9、何时要考虑线的等长？如果要考虑使用等长线的话，两根信号线之间的长度之差最大不能超过多少？如何计算？
差分线。计算思路：如果你传一个正弦信号，你的长度差等于它传输波长的一半是，相位差就是180度，这时两个信号就完全抵消了。所以这时的长度差是最大值。以此类推，信号线差值一定要小于这个值。10、高速中的蛇形走线，适合在那种情况？有什么缺点没，比如对于差分走线，又要求两组信号是正交的。蛇形走线，因为应用场合不同而具不同的作用：
（1）如果蛇形走线在计算机板中出现，其主要起到一个滤波电感和阻抗匹配的作用，提高电路的抗干扰能力。计算机主机板中的蛇形走线，主要用在一些时钟信号中，如PCI-Clk,AGPCIK,IDE,DIMM等信号线。
（2）若在一般普通PCB板中，除了具有滤波电感的作用外，还可作为收音机天线的电感线圈等等。如2.4G 的对讲机中就用作电感。
（3）对一些信号布线长度要求必须严格等长，高速数字PCB板的等线长是为了使各信号的延迟差保持在一个范围内，保证系统在同一周期内读取的数据的有效性（延迟差超过一个时钟周期时会错读下一周期的数据）。如INTELHUB架构中的HUBLink，一共13根，使用233MHz的频率，要求必须严格等长，以消除时滞造成的隐患，绕线是惟一的解决办法。一般要求延迟差不超过1/4时钟周期，单位长度的线延迟差也是固定的，延迟跟线宽、线长、铜厚、板层结构有关，但线过长会增大分布电容和分布电感，使信号质量有所下降。所以时钟IC引脚一般都接;" 端接，但蛇形走线并非起电感的作用。
相反地，电感会使信号中的上升沿中的高次谐波相移，造成信号质量恶化，所以要求蛇形线间距最少是线宽的两倍。信号的上升时间越小，就越易受分布电容和分布电感的影响。
（4）蛇形走线在某些特殊的电路中起到一个分布参数的LC滤波器的作用。
PCB布线基础技巧问答连载
11、在设计PCB时，如何考虑电磁兼容性EMC/EMI，具体需要考虑哪些方面？采取哪些措施？
好的EMI/EMC 设计必须一开始布局时就要考虑到器件的位置, PCB 叠层的安排，重要联机的走法，器件的选择等。
例如时钟产生器的位置尽量不要靠近对外的连接器，高速信号尽量走内层并注意特性阻抗匹配与参考层的连续以减少反射，器件所推的信号之斜率(slew rate)尽量小以减低高频成分，选择去耦合
(decoupling/bypass)电容时注意其频率响应是否符合需求以降低电源层噪声。
另外，注意高频信号电流之回流路径使其回路面积尽量小(也就是回路阻抗loop impedance 尽量小)以减少辐射，还可以用分割地层的方式以控制高频噪声的范围，最后，适当的选择PCB 与外壳的接地点(chassis ground)。
12、请问射频宽带电路PCB的传输线设计有何需要注意的地方？传输线的地孔如何设置比较合适，阻抗匹配是需要自己设计还是要和PCB加工厂家合作？
这个问题要考虑很多因素．比如PCB材料的各种参数，根据这些参数最后建立的传输线模型，器件的参数等．阻抗匹配一般要根据厂家提供的资料来设计
13、在模拟电路和数字电路并存的时候，如一半是FPGA或单片机数字电路部分，另一半是DAC和相关放大器的模拟电路部分。各种电压值的电源较多，遇到数模双方电路都要用到的电压值的电源，是否可以用共同的电源，在布线和磁珠布置上有什么技巧。。？
一般不建议这样使用．这样使用会比较复杂，也很难调试．
14、您好，请问在进行高速多层PCB设计时，关于电阻电容等器件的封装的选择的，主要依据是什么？常用那些封装，能否举几个例子。
0402是手机常用；0603是一般高速信号的模块常用；依据是封装越小寄生参数越小，当然不同厂家的相同封装在高频性能上有很大差异。建议你在关键的位置使用高频专用元件。
15、一般在设计中双面板是先走信号线还是先走地线？
这个要综合考虑．在首先考虑布局的情况下，考虑走线．
16、在进行高速多层PCB设计时，最应该注意的问题是什么？能否做详细说明问题的解决方案。
最应该注意的是你的层的设计，就是信号线、电源线、地、控制线这些你是如何划分在每个层的。一般的原则是模拟信号和模拟信号地至少要保证单独的一层。电源也建议用单独一层。
17、请问具体何时用2层板，4层板，6层板在技术上有没有严格的限制？（除去体积原因）是以CPU的频率为准还是其和外部器件数据交互的频率为准？
采用多层板首先可以提供完整的地平面，另外可以提供更多的信号层，方便走线。对于CPU要去控制外部存储器件的应用，应以交互的频率为考虑，如果频率较高，完整的地平面是一定要保证的，此外信号线最好要保持等长。
18、PCB布线对模拟信号传输的影响如何分析，如何区分信号传输过程中引入的噪声是布线导致还是运放器件导致。
这个很难区分，只能通过PCB布线来尽量减低布线引入额外噪声。
19、最近我学习PCB的设计，对高速多层PCB来说，电源线、地线和信号线的线宽设置为多少是合适的，常用设置是怎样的，能举例说明吗？例如工作频率在300Mhz的时候该怎么设置。
300MHz的信号一定要做阻抗仿真计算出线宽和线和地的距离；
电源线需要根据电流的大小决定线宽
地在混合信号PCB时候一般就不用“线”了，而是用整个平面，这样才能保证回路电阻最小，并且信号线下面有一个完整的平面
20、请问怎样的布局才能达到最好的散热效果？
PCB中热量的来源主要有三个方面：(1)电子元器件的发热；(2)P c B本身的发热；(3)其它部分传来的热。在这三个热源中，元器件的发热量最大，是主要热源，其次是PCB板产生的热，外部传入的热量取决于系统的总体热设计，暂时不做考虑。
那么热设计的目的是采取适当的措施和方法降低元器件的温度和PCB板的温度，使系统在合适的温度下正常工作。主要是通过减小发热，和加快散热来实现。这里有一篇相关的文章
21、可否解释下线宽和与之匹配的过孔的大小比例关系？
这个问题很好，很难说有一个简单的比例关系，因为他两的模拟不一样。一个是面传输一个是环状传输。您可以在网上找一个过孔的阻抗计算软件，然后保持过孔的阻抗和传输线的阻抗一致就行。
22、您好！在一块普通的有一MCU控制的PCB电路板中，但没大电流高速信号等要求不是很高，那么在PCB的四周最外的边沿是否铺一层地线把整个电路板包起来会比较好？
一般来讲，就铺一个完整的地就可以了。
23、1、我知道AD转换芯片下面要做模拟地和数字地的单点连接，但如果板上有多个AD转换芯片的情况下怎么处理呢？2、多层电路板中，多路开关（multiplexer）切换模拟量采样时，需要像AD转换芯片那样把模拟部分和数字部分分开吗？
1。几个ADC尽量放在一起，模拟地数字地在ADC下方单点连接；
2。取决于MUX与ADC的切换速度，一般ADC的速度会高于MUX，所以建议放在ADC下方。当然，保险起见，可以在MUX下方也放一个磁珠的封装，调试时视具体情况来选择在哪进行单点连接。
24、在常规的网络电路设计中，有的采用把几个地连在一起，又这样的用法吗？为什么？谢谢！
不是很清楚您的问题。对于混合系统肯定会有几种类型的地，最终是会在一点将其连接一起，这样做的目的是等电势。大家需要一个共同的地电平做参考。
25、PCB中的模拟部分和数字部分、模拟地和数字地如何有效处理，多谢！
模拟电路和数字电路要分开区域放置，使得模拟电路的回流在模拟电路区域，数字的在数字区域内，这样数字就不会影响到模拟。模拟地和数字地处理的出发点是类似的，不能让数字信号的回流流到模拟地上去。
26、模拟电路和数字电路在PCB板设计时，对地线的设计有哪些不同?需要注意哪些问题？
模拟电路对地的主要要求是，完整、回路小、阻抗匹配。数字信号如果低频没有特别要求；如果速度高，也需要考虑阻抗匹配和地完整。
27、去耦电容一般有两个，0.1和10的，如果面积比较紧张的情况话，如何放置两个电容，哪个放置背面好些？
要根据具体的应用和针对什么芯片来设计
28、请问老师，射频电路中，经常会出现IQ两路信号，请问这两根线的长度是否需要一样？
在射频电路里尽量使用一样的
29、高频信号电路的设计与普通电路设计有什么不同吗？能以走线设计为例简单说明一下吗？
高频电路设计要考虑很多参数的影响，在高频信号下，很多普通电路可以忽略的参数不能忽略，因此可能要考虑到传输线效应。
30、高速PCB，布线过程中过孔的避让如何处理，有什么好的建议？
高速PCB，最好少打过孔，通过增加信号层来解决需要增加过孔的需求。
31、[问]PCB板设计中电源走线的粗细如何选取？有什么规则吗?
[答]可以参考：0.15×线宽(mm)=A,也需要考虑铜厚
32、[问]数字电路和模拟电路在同一块多层板上时，模拟地和数字地要不要排到不同的层上？
[答]不需要这样做，但模拟电路和数字电路要分开放置。
33、[问]一般数字信号传输时最多几个过孔比较合适？（120Mhz以下的信号）
[答]最好不要超过两个过孔。
34、[问]在即有模拟电路又有数字电路的电路中，PCB板设计时如何避免互相干扰问题？
[答]模拟电路如果匹配合理辐射很小，一般是被干扰。干扰源来自器件、电源、空间和PCB；
数字电路由于频率分量很多，所以肯定是干扰源。解决方法一般是，合理器件的布局、电源退偶、PCB分层,如果干扰特点大或者模拟部分非常敏感，可以考虑用屏蔽罩。
35、[问]对于高速线路板，到处都可能存在寄生参数，面对这些寄生参数，我们是精确各种参数然后再来消除，还是采用经验方法来解决？应该如何平衡这种效率与性能的问题？
[答]一般来说要分析寄生参数对于电路性能的影响．如果影响不能忽略，就一定要考虑解决和消除。
36、[问]多层板布局时要注意哪些事项？
[答]多层板布局时，因为电源和地层在内层，要注意不要有悬浮的地平面或电源平面，另外要确保打到地上的过孔确实连到了地平面上，最后是要为一些重要的信号加一些测试点，方便调试的时候进行测量。37、[问]如何避免高速信號的crosstalk?
[答]可以让信号线离的远一些，避免走平行线，通过铺地或加保护来起到屏蔽作用，等等。
38、[问]请问在多层板设计中经常会用到电源平面，可是在双层板中需要设计电源平面吗？
[答]很难，因为你各种信号线在双层布局已经差不多了
39、[问]PCB板的厚度对电路有什么影响吗？一般是如何选取的？
[答]厚度在作阻抗匹配时比较重要，PCB厂商会询问阻抗匹配是在板厚为多少时进行计算的，PCB厂商会根据你的要求进行制作。
40、[问]地平面可以使信号最小回路，但是也会和信号线产生寄生电容，这个应该怎么取舍？
[答]要看寄生电容对信号是否有不可忽略的影响．如果不可忽略，那就要重新考虑
41、[问]LDO输出当做数字电源还是模拟电源意思是数字跟模拟哪个先接电源输出好？
[答]如果想用一个LDO来为数字和模拟提供电源，建议先接模拟电源，模拟电源经过LC滤波后，为数字电源。
42、[问]请问应该在模拟Vcc和数字Vcc之间用磁珠，还是应该在模拟地和数字地之间用磁珠呢？[答]模拟VCC经过LC滤波后得到数字VCC，模拟地和数字地间用磁珠。
43、[问]LVDS等差分信号线如何布线？
[答]一般需要注意：所有布线包括周围的器件摆放、地平面都需要对称。具体可以参考：
44、[问]一个好的PCB设计，需要做到自身尽量少的向外发射电磁辐射，还要防止外来的
电磁辐射对自身的干扰，请问防止外来的电磁干扰，电路需要采取哪些措施呢？
[答]最好的方法是屏蔽，阻止外部干扰进入。电路上，比如有INA时，需要在INA前加RFI滤波器滤除RF 干扰。
45、[问]采用高时钟频率的快速集成电路芯片电路，在PCB板设计时如何来解决传输线效应的问题？[答]这个快速集成电路芯片是什么芯片？如果是数字芯片，一般不用考虑．如果是模拟芯片，要看传输线效应是否大到影响芯片的性能。
46、[问]在一个多层的PCB设计中，是否还需要覆铜呢？如果覆铜的话应该将其连接到哪一层？
[答]如果内部有完整的地平面和电源平面，则顶层和底层可以不敷铜。
47、[问]在高速多层PCB设计时，进行阻抗仿真一般怎么进行，利用什么软件？有什么要特别注意的问题吗？
[答]你可以采用Multisim软件来仿真电阻电容效应。
48、[问]有些器件的引脚较细，但是PCB板上走线较粗，连接后会不会造成阻抗不匹配的问题？如果有该如何解决？
[答]要看是什么器件．而且器件的阻抗一般在数据手册上给出，一般和引脚粗细关系不大
49、[问]差分线一般都需要等长如果实在在LAYOUT中有困难实现，是否有其他补救措施？
[答]可以通过走蛇形线来解决等长的问题，现在大多数的PCB软件都可以自动走等长线，很方便。
50、[问]在用万用表测量芯片的模拟地与数字地接口的时候是导通的，这样模拟地域数字地不就是多点连接了吗？
[答]芯片内部的地管脚都是连接在一起的。但是在PCB板上仍然需要连接。最理想的单点接地，应该是要了解芯片内部模拟和数字部分的连接点位置，然后把PCB板上的单点连接位置也设计在芯片的模拟和数字分界点。
51、[问]由于受到板子尺寸的限制，我的电路板采用两面贴片焊接芯片，板子上走了很多的过孔，信号线也走在附近，这样走线会对信号产生干扰吗？
[答]如果是低速数字信号，应该问题不大。否则肯定会影响信号的质量。
52、[问]数字线在考虑要不要做阻抗匹配时，是看信号传出至反射回来时，总时间是否超过上升沿的20%，若超过则需阻抗匹配。请问模拟线要不要阻抗匹配？怎样考虑？
[答]低频的模拟信号是不需要匹配的，射频的模拟信号当然也要考虑匹配问题。
53、[问]关于完整的地平面，在使用AD/DA芯片的板子上，如果层数比较多，可以提供一个完整的模拟地和一个完整的数字地；也可以在这两层地平面上都分别划分模拟地，数字地。二者孰优孰劣？
[答]一般来讲，都会铺完整的地平面。除非是一些特殊的情况，比如板子的模拟部分和数字部分是明显分开的，可以很容易地区分开。
54、[问]用磁珠或MECCA连接数字、模拟地时，是利用其频率特性，使数字地中高频成分不影响模拟地，同时保证二者电平相等。那么，0ohm电阻连接数字、模拟地有什么作用，有时还只用一小块铜连接，能分析一下吗？
[答]磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。
0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。
铜皮类似于0ohm电阻。
55、[问]如何避免布线时引入的噪声？
[答]数字地与模拟地要单点接地，否则数字地回流会流过模拟地对模拟电路造成干扰。
56、[问]PCB如何预防PWM等突变信号对模拟信号(如运放)产生的干扰,又如何进行测试这种干扰(辐射干扰或传导干扰)的大小?除布局布线需要注意外,有无其他方法来进行抑制(除屏蔽的手段?
[答]要从运放的几个接口入手，输入端要防止空间耦合干扰和PCB串扰（布局改善）；电源需要不同容值去耦电容。
测试可以用示波器的探头测试上面说的位置，判断出干扰从何而来。
PWM信号如果是通过低通滤波变成直流控制电压的话，可以考虑就进做滤波，或者并联对地一个小电容，让PWM的波形变圆，减少高频分量
57、[问]请问，在电路板中，一个ARM或者FPGA经常会向外连接很多RAM，FLAH这样的器件，请问这些主芯片与这些存储器之间的连线需要注意什么，过孔的数目有什么限制么？数字信号中常用的过孔孔径大小是多少？过孔孔径的大小对信号的影响大么？
[答]如果速度大于100MHz，则一根信号线上的过孔最好不要超过两个，过孔不能太小，一般，10个mil
的孔径即可。
58、[问]请问在布双面板（高频是）的时候，顶层地和底层地相连时的过孔也是越少越好吗？那么要怎么放过孔比较合理呢？
[答]过孔少是针对信号线，如果是地的过孔，适当的多一些会减少地回路和阻抗。放的原则是就进器件。
59、[问]LVDS信号布线应该注意哪些？如何布线？
[答]平行等长
60、[问]请问数据线并行布线是不是为了相互干扰？
[答]并行走线要注意线与线的间距，防止串扰发生。
61、[问]在一块4层板，布有一整个采集系统，有模拟放大、数字采集、MCU。布好后，如何测量此系统的输入阻抗，如何做到系统的输入阻抗和传感器匹配，如何匹配，有没有相关的设计原则。
[答]不知道您的模拟信号的频率多高，如果不高则不需要阻抗匹配。阻抗匹配可以用一些仿真软件计算PCB 的阻抗。例如APPCAD。器件的阻抗可以通过手册查询。
62、[问]经常会看到PCB板上有很多地孔，这些地孔是越多越好吗？有什么规则吗？
[答]不是．要尽量减少过孔的使用，在不得不使用过孔时，也要考虑减少过孔对电路的影响
63、[问]在多层板布线的时候难免会有跨平面的现象。我们现在的做饭是在割平面时尽量优先照顾到差分线不跨平面。但有一次以为老师的说法是单端的不能跨，差分的反倒没那么严格。请教下老师对此的看法。[答]单端和差分信号在跨越地平面后都得回流回去，如果回流绕很大圈才回去，一样会感应更多的干扰进来，如果差分线上的噪声一样，则会彼此抵消，所以是有一定道理的。
64、[问]在高速多层PCB设计时，数字地和模拟地怎么区分？是根据器件的数据手册中说明的进行连接吗？
[答]高速设计不用分数字地和模拟地。
65、[问]对PCB走线的熔断电流如何考虑??PCB走线多大电流时会熔断,和哪些因素有关?
[答]参考0.15×线宽(mm)=A，这时最大电流。设计时候不能用熔断电流做预算。这样就是铜线的截面积。
66、[问]请问，在信号输入输出接口和电源输入接口等方面需要做哪些保护？电源为220V输入转直流时，在实际应用时，需要采取哪些防护措施？
[答]TVS管，保险丝这些在电源上是必须的。信号的话，看情况也得加TVS管，及二极管来保护模拟电路输入出现大电压的情况。
67、[问]见PCB板的布线折弯时有45度角和圆弧两种，有何优缺点，怎么选择？
[答]从阻抗匹配的角度，这两种线都可以做成匹配的弯角。但是圆角可能不好加工。
68、[问]在高频走线中如果尺寸受限，最常用的走线方法或者说合理的走线方法有那些？比如说蛇形走线，可以吗？
[答]不好，会引入更多寄生参数
69、[问]请问在使用仪表放大器时关键的输入型号，我在器件层其周围还有必要覆铜吗，我在器件的底层已经覆铜了。还有仪表放大器的反馈电阻我是用直插的，引线就长了，换成贴片的电阻温漂和精度就达不到要求，请问该怎样处理。
[答]一般仪放芯片资料会有推荐的Layout的方法及图，可以参考。保证引线短和粗是必须的。选用贴片低精度的电阻还是直插高精度的电阻哪种好，得看具体调试的结果。
70、[问]PCB软件可以自动布线，但器件的位置布局是不是得手动放置？
[答]最好布局布线都手动完成。
71、[问]在做PCB板制板时，PCB选材有没有什么特殊的规定或是一般如何选材？我现在在制作高频信号电路板，请问您最好选择什么材质的PCB板较好？
[答]目前较多采用的高频电路板基材是氟糸介质基板，如聚四氟乙烯(PTFE)，平时称为特氟龙，通常应用在5GHz以上。做板时跟PCB厂商说明即可。
72、[问]我是PCB设计的初学者，我想了解下去耦电容的选型规则是什么？还有值的大小怎么计算？[答]一般情况，对于电源产生部分，要用10u和0.1u的电容去耦，要同时考虑高频和低频的去耦；对于其他原件一般都是用0.1u的电容在电源部分去耦。
73、[问]一个5khz的脉冲信号在板子上走20cm长，10mil宽的走线之后，其衰减能达到多少呢？[答]不同的材质的ＰＣＢ的寄生参数不同，可以根据你使用的寄生参数建立模型来计算．
74、[问]在高频中走的微带线走线与地平面的距离有什么要求吗？比如说大于1mm。还是
没有太大的要求，只要差不多就可以了？还是要按共面波导计算？
[答]一定要用共面波导或者微带线的阻抗仿真计算。
75、[问]如何布线才能尽可能地降低线间高频信号的串扰？
[答]高频信号匹配好会减少反射，同样也会减少辐射。
76、[问]想请问在DC-DCConvertIC，在IC下方需要连接到地平面，透过Via连接到地平面，Via孔的数量多与少影响程度为何？
[答] 一般可以根据参考设计来设计．由于电流较大，可能需要一定数量的Via.
77、[问] 阻抗匹配时，若引脚给出的阻抗值为复数，即既有阻抗部分又有电抗部分，这时阻抗匹配如何做？光考虑电阻部分吗？
[答]考虑共轭匹配，将阻抗的虚部抵消。
78、[问] 高频中集中参数和分布参数那种比较好？要怎么选择这两种方法比较合适呢？谢谢！
[答]分布方法，精度较高，但比较复杂；集总方式相对简化，但有一定误差。
79、[问] 双层板连接上下覆铜地的过孔分布有何要求？
[答]一般来讲只是为了提高连通性的话，应该对分别没有太多要求。
80、[问] 如何在中频应用中，如何平衡放大器输入端的寄生电感和寄生电容?
[答]一般来讲寄生电感和电容对中频电路的影响较小，可以忽略．只要保证不引入大的寄生电容和电感值就行了
射频电路板抗干扰设计
射频电路板抗干扰设计摘要:为保证电路性能,在进行射频电路印制电路板( PCB)设计时应考虑电磁兼容性,这对于减小系统电磁信息辐射具有重要的意义。文中重点讨论按元器件的布局与布线原则来最大限度地实现电路的性能指标,达到抗干扰的设计目的。通过几个实验测试事例,分析了影响印制板抗干扰性能的几个不同因素,说明了印制板制作过程中应采取的实际的解决办法。 引言随着通信技术的发展,无线射频电路技术运用越来越广,其中的射频电路的性能指标直接影响整个产品的质量,射频电路印制电路板( PCB)的抗干扰设计对于减小系统电磁信息辐射具有重要的意义。射频电路PCB的密度越来越高, PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大,同一电路,不同的PCB设计结构,其性能指标会相差很大。电磁干扰信号如果处理不当,可能造成整个电路系统的无法正常工作,因此如何防止和抑制电磁干扰,提高电磁兼容性,就成为设计射频电路PCB时的一个非常重要的课题。 电磁兼容性EMC是指电子系统在规定的电磁环境中按照设计要求能正常工作的能力。电子系统所受的电磁干扰不仅来自电场和磁场的辐射,也有线路公共阻抗、导线间耦合和电路结构的影响。在研制设计电路时,希望设计的印制电路板尽可能不易受外界干扰的影响,而且也尽可能小地干扰影响别的电子系统。 设计印制板首要的任务是对电路进行分析,确定关键电路。这就是要识别哪些电路是干扰源,哪些电路是敏感电路,弄清干扰源可能通过什么路径干扰敏感电路。射频电路工作频率高,干扰源主要是通过电磁辐射来干扰敏感电路,因此射频电路PCB板抗干扰设计的目的是减小PCB板的电磁辐射和PCB 板上电路之间的串扰。 1 射频电路板设计 1. 1 元器件的布局 由于SMT一般采用红外炉热流焊来实现元器件的焊接,因而元器件的布局影响到焊点的质量,进而影响到产品的成品率。而对于射频电路PCB设计而言, 电磁兼容性要求每个电路模块尽量不产生电磁辐射,并且具有一定的抗电磁干扰能力,因此元器件的布局也影响到电路本身的干扰及抗干扰能力,直接关系到所设计电路的性能。故在进行射频电路PCB 设计时除了要考虑普通PCB设计时的布局外,主要还须考虑如何减小射频电路中各部分之间的相互干扰、如何减小电路本身对其他电路的干扰以及电路本身的抗干扰能力。 根据经验,射频电路效果的好坏不仅取决于射频电路板本身的性能指标,很大部分还取决于与CPU处理板间的相互影响,因此在进行PCB设计时,合理布局显得尤为重要。布局的总原则是元器件应尽可能同一方向排列,通过选择PCB进入熔锡系统的方向来减少甚至避免焊接不良的现象;根据经验元器件间最少要有
pcb布局布线技巧经验大汇总
PCB电路板布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开； 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件，螺钉等安装孔周围 3.5mm （对于M2.5）、4mm（对于M3）内不得贴装元器件； 3. 卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路； 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm； 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm； 6. 金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布； 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔； 9. 其它元器件的布置： 所有IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直； 10、板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于8mil(或0.2mm)； 11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过； 12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致； 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线； 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil；cpu入出线不应低于10mil （或8mil）；线间距不低于10mil； 3、正常过孔不低于30mil； 4、双列直插：焊盘60mil，孔径40mil； 1/4W电阻：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘62mil，孔径42mil； 无极电容：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘50mil，孔径28mil； 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线
pcb布局布线基本原则
PCB布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块， 电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路 分开； 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件， 螺钉等安装孔周围3.5mm（对于M2.5）、4mm（对于M3）内不得贴 装元器件； 3. 卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔， 以免波峰焊后过孔与元件壳体短路； 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm； 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm； 6. 金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰， 不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装 孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布； 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇 流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接
连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源 线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电 源插头的插拔； 9. 其它元器件的布置： 所有IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上 极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直； 10、板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充， 网格大于8mil(或0.2mm)； 11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信 号线不准从插座脚间穿过； 12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致； 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线； 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil；cpu入出线不应低于10mil （或8mil）；线间距不低于10mil； 3、正常过孔不低于30mil； 4、双列直插：焊盘60mil，孔径40mil； 1/4W电阻：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘62mil，孔径42mil； 无极电容：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘50mil，孔径28mil； 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线。 如何提高抗干扰能力和电磁兼容性 在研制带处理器的电子产品时，如何提高抗干扰能力和电磁兼容性？ 1、下面的一些系统要特别注意抗电磁干扰： (1) 微控制器时钟频率特别高，总线周期特别快的系统。 (2) 系统含有大功率，大电流驱动电路，如产生火花的继电器，大电流开关等。
PCB布线的常见规则
PCB布线的常见规则 1 电源、地线的处理 既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，但由于电源、 地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能 下降，有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、 地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证 产品的质量。 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因， 现只对降低式抑制噪音作 以表述： 众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。 尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是： 地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5 mm 对数字电路的PCB可 用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上 的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板， 电源，地线各占用一层。 2、数字电路与模拟电路的共地处理 现在有许多PCB不再是单一功能电路（数字或模拟电路），而是由数字电路和模拟电路混合 构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题，特别是地线上的噪音干扰。 数字电路的频率高，模拟电路的敏感度 强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人PCB 对外界只有一个结点，所以必须在PCB 内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连，只是在PCB与外界连接的接口 处（如插头等）。数字地与模拟地有一点短接，请注意，只有一个连接点。也有在PCB上不共地的，这由系统设计来决定。 3、信号线布在电（地）层上 在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多，再多加层数就会造成浪费也会 给生产增加一定的工作量，成本也相应增加了，为解决这个矛盾，可以考虑在电（地）层上进行布线。首先应考虑用电源层，其 次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。 4、大面积导体中连接腿的处理 在大面积的接地（电）中，常用元器件的腿与其连接，对连接腿的处理需要进行综合的考虑，就 电气性能而言，元件腿的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如：①焊接需要大功率加热器。②容易 造成虚焊点。所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十字花焊盘，称之为热隔离（heat shield）俗称热焊盘（Thermal），这样， 可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电（地）层腿的处理相同。
pcb布局布线技巧及原则
pcb 布局布线技巧及原则 [ 2009-11-16 0:19:00 | By: lanzeex ] PCB 布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开； 2. 定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件，螺钉等安 装孔周围3.5mm （对于 M2.5）、4mm（对于M3内不得贴装元器件； 3. 卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路； 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm； 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm； 6. 金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧 贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板 中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布； 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座
及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔； 9. 其它元器件的布置： 所有IC 元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直； 10、板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于8mil（或0.2mm）； 11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过； 12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致； 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。二、元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边w 1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线； 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil ；信号线宽不应低于12mil ；cpu 入出线不应低于10mil （或8mil ）；线间距不低于10mil ； 3、正常过孔不低于30mil ； 4、双列直插：焊盘60mil ，孔径40mil ； 1/4W 电阻：51*55mil （0805 表贴）；直插时焊盘62mil ，孔径42mil ；无极电容：51*55mil （0805 表贴）；直插时焊盘50mil ，孔径28mil ； 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线。如何提高抗干扰能力和电磁兼容性在研制带处理器的电子产品时，如何提高抗干扰能力和电磁兼容性？
射频电路PCB的设计技巧
射频电路PCB的设计技巧 摘要：针对多层线路板中射频电路板的布局和布线，根据本人在射频电路PCB设计中的经验积累，总结了一些布局布线的设计技巧。并就这些技巧向行业里的同行和前辈咨询，同时查阅相关资料，得到认可，是该行业里的普遍做法。多次在射频电路的PCB设计中采用这些技巧，在后期PCB的硬件调试中得到证实，对减少射频电路中的干扰有很不错的效果，是较优的方案。 关键词：射频电路；PCB；布局；布线 由于射频(RF)电路为分布参数电路，在电路的实际工作中容易产生趋肤效应和耦合效应，所以在实际的PCB设计中，会发现电路中的干扰辐射难以控制，如：数字电路和模拟电路之间相互干扰、供电电源的噪声干扰、地线不合理带来的干扰等问题。正因为如此，如何在PCB的设计过程中，权衡利弊寻求一个合适的折中点，尽可能地减少这些干扰，甚至能够避免部分电路的干涉，是射频电路PCB设计成败的关键。文中从PCB的LAYOUT角度，提供了一些处理的技巧，对提高射频电路的抗干扰能力有较大的用处。 1 RF布局 这里讨论的主要是多层板的元器件位置布局。元器件位置布局的关键是固定位于RF路径上的元器件，通过调整其方向，使RF路径的长度最小，并使输入远离输出，尽可能远地分离高功率电路和低功率电路，敏感的模拟信号远离高速数字信号和RF信号。 在布局中常采用以下一些技巧。 1．1 一字形布局 RF主信号的元器件尽可能采用一字形布局，如图1所示。但是由于PCB板和腔体空间的限制，很多时候不能布成一字形，这时候可采用L形，最好不要采用U字形布局(如图2所示)，有时候实在避免不了的情况下，尽可能拉大输入和输出之间的距离，至少1．5 cm 以上。
PCB电路板布局技巧
PCB电路板布局技巧
PCB布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则1.按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开；2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm内不得贴装元、器件，螺钉等安装孔周围3.5mm（对于M2.5）、4mm（对于M3）内不得贴装元器件；3.卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路；4.元器件的外侧距板边的距离为5mm；5.贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm；6.金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm；7.发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布；8.电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔；9.其它元器件的布置：所有IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直；10、板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于8mil(或0.2mm)；11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过；12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致；13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。二、元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线；2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil；cpu入出线不应低于10mil（或8mil）；线间距不低于10mil；3、正常过孔不低于30mil； 4、双列直插：焊盘60mil，孔径40mil；
PCBLayout布局布线基本规则
布局： 1、顾客指定器件位置是否摆放正确 2、BGA与其它元器件间距是否≥5mm 3、PLCC、QFP、SOP各自之间和相互之间间距是否≥2.5 mm 4、PLCC、QFP、SOP与Chip 、SOT之间间距是否≥1.5 mm 5、Chip、SOT各自之间和相互之间的间距是否≥0.3mm 6、PLCC表面贴转接插座与其它元器件的间距是否≥3 mm 7、压接插座周围5mm范围内是否有其他器件 8、Bottom层元器件高度是否≤3mm 9、模块相同的器件是否摆放一致 10、元器件是否100%调用 11、是否按照原理图信号的流向进行布局，调试插座是否放置在板边 12、数字、模拟、高速、低速部分是否分区布局，并考虑数字地、模拟地划分 13、电源的布局是否合理、核电压电源是否靠近芯片放置 14、电源的布局是否考虑电源层的分割、滤波电容的组合放置等因素 15、锁相环电源、REF电源、模拟电源的放置和滤波电容的放置是否合理 16、元器件的电源脚是否有0.01uF～0.1uF的电容进行去耦 17、晶振、时钟分配器、VCXO\TCXO周边器件、时钟端接电阻等的布局是否合理 18、数字部分的布局是否考虑到拓扑结构、总线要求等因素 19、数字部分源端、末端匹配电阻的布局是否合理 20、模拟部分、敏感元器件的布局是否合理 21、环路滤波器电路、VCO电路、AD、DA等布局是否合理 22、UART\USB\Ethernet\T1\E1等接口及保护、隔离电路布局是否合理 23、射频部分布局是否遵循“就近接地”原则、输入输出阻抗匹配要求等 24、模拟、数字、射频分区部分跨接的回流电阻、电容、磁珠放置是否合理 外形制作： 1、外形尺寸是否正确？ 2、外形尺寸标注是否正确？ 3、板边是否倒圆角≥1.0mm 4、定位孔位置与大小是否正确 5、禁止区域是否正确 6、Routkeep in距板边是否≥0.5mm 7、非金属定位孔禁止布线是否０.3mm以上 8、顾客指定的结构是否制作正确 规则设置： 1、叠层设置是否正确？ 2、是否进行class设置 3、所有线宽是否满足阻抗要求？ 4、最小线宽是否≧5mil 5、线、小过孔、焊盘之间间距是否≥6mil，线到大过孔是否≥10mil
PCB板基本设计规则
一、PCB板基础知识 PCB概念 PCB是英文(Printed Circuie Board)印制线路板的简称。通常把在绝缘材上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。这样就把印制电路或印制线路的成品板称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。 PCB几乎我们能见到的电子设备都离不开它，小到电子手表、计算器、通用电脑，大到计算机、通迅电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子无器件，它们之间电气互连都要用到PCB。它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。同时为自动锡焊提供阻焊图形；为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。 PCB是如何制造出来的呢？我们打开通用电脑的健盘就能看到一张软性薄膜（挠性的绝缘基材），印上有银白色（银浆）的导电图形与健位图形。因为通用丝网漏印方法得到这种图形，所以我们称这种印制线路板为挠性银浆印制线路板。而我们去电脑城看到的各种电脑主机板、显卡、网卡、调制解调器、声卡及家用电器上的印制电路板就不同了。它所用的基材是由纸基（常用于单面）或玻璃布基（常用于双面及多层），预浸酚醛或环氧树脂，表层一面或两面粘上覆铜簿再层压固化而成。这种线路板覆铜簿板材，我们就称它为刚性板。再制成印制线路板，我们就称它为刚性印制线路板。单面有印制线路图形我们称单面印制线路板，双面有印制线路图形，再通过孔的金属化进行双面互连形成的印制线路板，我们就称其为双面板。如果用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印制线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印制线路板就成为四层、六层印制电路板了，也称为多层印制线路板。 现在已有超过100层的实用印制线路板了。 PCB板的元素 1.工作层面 对于印制电路板来说，工作层面可以分为6大类， 信号层（signal layer） 内部电源/接地层（internal plane layer） 机械层（mechanical layer）主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息，起到相应的提示作用。 EDA软件可以提供16层的机械层。 防护层（mask layer）包括锡膏层和阻焊层两大类。锡膏层主要用于将表面贴元器件粘贴在 PCB上，阻焊层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方。 丝印层（silkscreen layer）在PCB板的TOP和BOTTOM层表面绘制元器件的外观轮廓和放置 字符串等。例如元器件的标识、标称值等以及放置厂家标志，生产日 期等。同时也是印制电路板上用来焊接元器件位置的依据，作用是使 PCB板具有可读性，便于电路的安装和维修。 其他工作层（other layer）禁止布线层Keep Out Layer 钻孔导引层drill guide layer 钻孔图层drill drawing layer
射频电路中的电源设计要点
射频电路中的电源设计要点 看到文章的标题“射频电路中的电源设计要点”，相信有部分读者已经想到了，本文即将讲述的是一个综合的问题：结合和射频电路设计与电源电路设计。在我接触的同事，朋友当中，很多射频工程师都是埋头苦干，专心研究射频技术领域，却往往忽略了其他部分可能会造成的影响，电源电路就是其中的很重要的部分。所以我坚持认为，射频工程师要考虑到系统级别，包括时钟，电源，甚至数字电路部分，这样才能实现最优化设计，最佳性能与最高效率。我抛出这样的观点也许会遭到很多人的反对，不过不要紧，遇到问题时再来看这篇文章吧。 我准备重点讲述两部分的内容，第一部分是低噪声放大器的电源电路设计要点，第二部分是射频功率放大器的电源电路设计要点。由于近几年的产品设计采用的都是SoC方案，所以很少有机会接触独立的VCO，PLL，混频器，调制/解调器等，以后有机会接触再做总结。关于射频SoC的电源电路设计，过段时间我会单独撰写。低噪声放大器电源电路设计低噪声放大器位于接收机的最前端，对于整体的接收灵敏度的影响是最大的。从灵敏度表达式可以看出，对于给定的通信协议，提高灵敏度的方法是尽可能降低放大器的噪声系数NF，当然我们还需要尽可能高的增益，这是很矛盾的。为了
降低低噪声放大器的噪声系数，我们首先要选用合适的管子，然后选择合适的直流工作点，进行合理的射频电路设计，进行反复的测试，调试……但是你是否想过，低噪声放大器的电源设计？1. 排除不确定因素，使用LDO为LNA供电在现有的基于SoC的设计方案中，LNA的供电都是由SoC上相应的控制管脚实现的，如下图中的LNA_PE_G0就是用于控制LNA供电的。那么，如果LNA_PE_G0携带着很多噪声，射频电路设计的再好也没用了，而且可悲的是，我们没有任何手段保证LNA_PE_G0这种来自SoC的信号的纯净度。所以，我认为，LNA的供电最好使用具有较高PSRR（电源抑制比）的LDO（线性稳压器）来实现。例如，TI的TPS718xx，TPS719xx就是一种高性能的LDO，电源抑制比可达65dB@1kHz, 45dB@1MHz，比较适合在低噪声放大器中使用。2. 电源走线依据“先过电容”的原则不会Layout 的工程师不是好工程师，射频电路性能的好坏与Layout关系很大。在PCB Layout过程中，要时刻建立一种电流流向的概念，即电流从哪里来，要到哪里去，怎样让电流回路最小……对于低噪声放大器，滤波电容是少不了的，我们一定要保证电流先流过滤波电容，再进入放大器。看看下面的两张图片，自己体会一下。 3. 不要去做LDO的使能如果听取了我的建议，在设计中选用了LDO为低噪声放大器供电，那么你就千万别想着通过
射频电路设计公式
射频电路设计对特性阻抗Z的经验公式做公式化处理，参见P61 波阻抗公式： E H =Z= μ/ε=377Ω? 相速公式： v=ω β = 1 εμ 电抗公式： Xc= 1 Xl=ωL 直流电阻公式： R= l σS = l πa2σ 高频电阻公式： R′=a R 高频电感公式： L=R′ω 趋肤厚度公式： δ= 1πfμσ 铜线电感实用公式： L′=R a πfμσ= 2l 2 ? 1 πδμσ= 2l μ0/πσf= 1.54 f uH 高频电容公式： C=εA d 高频电导率： G=σA = ωεA = ωC 电容引线电感经验公式： L′=Rd?a πfμ.σ= 2lμ. = 771 f nH
电容引线串联电阻公式： R′=R?a 2δ = 2l 2πaσ πfμ.σ= l a μ.f πσ =4.8 fμΩ 电容漏电阻： R=1 G = 1 2πfC?tanΔ = 33.9exp6 f MΩ TanΔ的定义： ESR=tanΔωC 空气芯螺旋管的电感公式： L= πr2μ.N2螺旋管的电容： C=ε.?2πrN?2a l N =4πε.? raN2 l 微分算符的意义： ? x= 0? ? ?z ? ?y ? 0? ?? ? ?y ? ?x 电容，电感，电导，电阻的定义： C=εw d L= d G= σw R= d σw 特性阻抗表达式：
Z=L C 若是平行板传输线： Z=μεd w 关于微带线设计的若干公式： w/h < 1时， Z= Z. 2π ε′ 8? w + w 4? 其中， Z.=376.8Ω ε′=εr+1 + εr?1 1+ 12h? 1 2 +0.041? w2 w/h>1时 Z= Z. ε′? 1.39+ w h+ 2 3ln w h+1.444 其中， ε′=εr+1 + εr?1 1+ 12h? 1 2 如何设计微带线w/h<2时： w h = 8e A e2A?2 其中， A=2πZ Z. εr+1 2 + εr?1 εr+1 0.23+ 0.11 εr w/h>2时： W =2 (B?1?ln2B?1+ εr?1 (ln B?1 +0.39? 0.61 )) 其中， B= Z.π2Zεr 反射系数的定义：
PCB布线的基本原则
PCB布线的基本原则 一位同事负责布的一块步进电机驱动板，性能指标老是达不到文档提到的性能，虽然能用，大电流丢步，高速上不去，波形差，在深入分析之后发现违背了一些PCB布线的基本原则，修改之后性能就非常好，这让我再一次的感受到PCB布线的重要性，尤其是我们经常做大功率电源、传感器这类对PCB布线要求极为严格的。 前几天在MSOS群中，网友“嗡嗡”提出PCB布线问题，我有感于之前步进电机布线引起的问题，把这个PCB布线用常识来理解，通俗易懂、避开电路回路、电磁场传输线等高深复杂，越讲越讲不清的东西，从根本上让大家明白怎么回事，不被一些专业术语约束，获得群内网友的认同。 PCB布线，就是铺设通电信号的道路连接各个器件，这好比修道路，连接各个城市通汽车，完全一回事。 道路建设要求一去一回两条线，PCB布线同样道理，需要形成一个两条线的回路，对于低频电路角度上讲，是回路，对于高速电磁场来讲，是传输线，最常见的如差分信号线。比如USB、网线等。对于传输线的阻抗特性等，本文不做进一步讲解。 可以说，差分信号线，是连接器件信号的理想模型。对信号要求越高的，越要靠近差分信号线。 当一块板子器件非常多，若都按差分线布，一是PCB的面积太大，二是要布2N条线，工作量太大，难度也很大，于是人们针对实际需求提出了多层PCB的概念，最典型的就是双面PCB板。把底部一层作为公共的参考回路，这样布线只需要布N+1根即可，PCB版面也大大缩小。
公共参考回路，也就是大家常说的参考地，针对大部分嵌入式行业来说，信号因为数字化后对信号质量要求不是很高，这样采用整层的参考地，可以缩小板面，又提高效率，大大节约了时间，深受大家喜欢。实际上缩小板面就是缩短信号线长度，也可以部分抵消因为参考地引起的信号质量下降问题，所以在实际中，这种引入参考地的PCB布线效果，基本接近差分线理想模型。到了今天，我们都习惯于这种方式，似乎PCB布线，就是要有一层参考地，没有为什么。 在双面板设计中，因为经常有交叉线存在，需要跳线到地层做交叉线交换，这个需要特别指出的是，这个跳线不能太长，若太长，容易分割参考地，尤其是对于一些信号质量要求高的线，底部的参考地不能被分割，。否则信号的回路被完全破坏，参考地失去了意义。所以一般的讲，参考地层只适合做信号线的短跳线用，信号线尽量布顶层，或者引入更多层的PCB板。 路与路之间靠的太近容易出现影响，比如坐高铁的时候，感觉的到对面开来火车对自己所坐火车的影响。信号线也一样，不能靠的太近，若信号线与信号线之间是平行的，一定要保持一定的距离，这个以实验为准，并且底部要有很好的参考地。低频小信号下，一般影响不是很大，高频强信号是需要注意的。 对于高频、大电流方面的PCB布线，比如开关电源等，最忌讳的就是驱动信号被输出强电流、强电压干扰。MOS管的驱动信号，很容易受输出强电流的影响，两者要保持一定的距离，不要靠的太近。模拟音响时代，运放放大倍数过高，就会出现自激效应，原因同MOS 管一样。 PCB布线的载体是PCB板，一般参考地跟PCB板边离1mm附近，信号线离参考地边缘1mm 附近，这样把信号都约束在PCB板内，可以降低EMC辐射。 当对PCB设计还没有概念的，就多想想我们日常的道路，两者完全一致。
PCB布线规则详解
1 电源、地线的处理既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能 下降，有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证 产品的质量。对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因，现只对降低式抑制噪音作 以表述：众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是： 地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～ 0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为 1.2～ 2.5 mm 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。 2、数字电路与模拟电路的共地处理现在有许多PCB 不再是单一功能电路（数字或模拟电路），而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要
考虑它们之间互相干扰问题，特别是地线上的噪音干扰。数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人PCB对外界只有一个结点，所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间 互不相连，只是在PCB与外界连接的接口处（如插头等）。数字地与模拟地有一点短接，请注意，只有一个连接点。也有在PCB上不共地的，这由系统设计来决定。 3、信号线布在电（地）层上在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多，再多加层数就会造成浪费也会 给生产增加一定的工作量，成本也相应增加了，为解决这个矛盾，可以考虑在电（地）层上进行布线。首先应考虑用电源层，其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。 4、大面积导体中连接腿的处理在大面积的接地（电）中，常用元器件的腿与其连接，对连接腿的处理需要进行综合的考虑，就
PCB布局、布线基本细则
PCＢ布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1．按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路 分开; 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.２７mm 内不得贴装元、器件， 螺钉等安装孔周围３.5mm（对于M2.５)、４mm(对于M3）内不得贴 装元器件;?3. 卧装电阻、电感(插件）、电解电容等元件的下方 避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路;?4. 元器件的外 侧距板边的距离为5mm; 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm; 6. 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰， 不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装 孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于３mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布;?8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条
接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接 器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆 设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插 头的插拔；?9．其它元器件的布置:?所有ＩＣ元件单边对齐，有 极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方 10、板面布线应疏密得 向，出现两个方向时,两个方向互相垂直；? 当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8miｌ（或 0.2mm)；? 11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚 焊。重要信号线不准从插座脚间穿过； 12、贴片单边对齐，字符方向一致,封装方向一致;?１3、有极性的 器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围１ｍｍ内，禁止布线;? 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil;cｐｕ入出线不应低于10mil（或8mil）；线间距不低于10mｉｌ； ３、正常过孔不低于30miｌ; 4、双列直插:焊盘６0mil,孔径40ｍｉl； 1/４W电阻：５1＊55ｍｉl(080５表贴）;直插时焊盘6２ｍｉl，孔径４2mｉl；无极电容: 51*５５ｍil(0805表贴）;直插时焊盘５0mil，孔径2８mil; 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。 如何提高抗干扰能力和电磁兼容性 1、下面的在研制带处理器的电子产品时,如何提高抗干扰能力和电磁兼容性??? 一些系统要特别注意抗电磁干扰： (1)微控制器时钟频率特别高,总线周期特别快的系统。 ?(２) 系统含有大功率，大电流驱动电路,如产生火花的继电器，大电流开关等。?（3）含微弱模拟信号电路以及高精度Ａ/D变换电路的系统。? ２、为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下措施: (1) 选用频率低的微控制器:?
PCB设计中射频电路的特性解析
PCB设计中射频电路的特性解析 射频电路（RF circuit）的许多特殊特性，很难用简短的几句话来说明，也无法使用传统的模拟仿真软件来分析，譬如SPICE。不过，目前市面上有一些EDA软件具有谐波平衡（harmonic balance）、投射法（shooting method）…等复杂的算法，可以快速和准确地仿真射频电路。但在学习这些EDA软件之前，必须先了解射频电路的特性，尤其要了解一些专有名词和物理现象的意义，因为这是射频工程的基础知识。 射频的界面 无线发射器和接收器在概念上，可分为基频与射频两个部份。基频包含发射器的输入信号之频率范围，也包含接收器的输出信号之频率范围。基频的频宽决定了数据在系统中可流动的基本速率。基频是用来改善数据流的可靠度，并在特定的数据传输率之下，减少发射器施加在传输媒介（transmission medium）的负荷。因此，PCB设计基频电路时，需要大量的信号处理工程知识。发射器的射频电路能将已处理过的基频信号转换、升频至指定的频道中，并将此信号注入至传输媒体中。相反的，接收器的射频电路能自传输媒体中取得信号，并转换、降频成基频。 发射器有两个主要的PCB设计目标：第一是它们必须尽可能在消耗最少功率的情况下，发射特定的功率。第二是它们不能干扰相邻频道内的收发机之正常运作。就接收器而言，有三个主要的PCB设计目标：首先，它们必须准确地还原小信号；第二，它们必须能去除期望频道以外的干扰信号；最后一点与发射器一样，它们消耗的功率必须很小。 小的期望信号 接收器必须很灵敏地侦测到小的输入信号。一般而言，接收器的输入功率可以小到1 μV。接收器的灵敏度被它的输入电路所产生的噪声所限制。因此，噪声是PCB设计接收器时的一个重要考虑因素。而且，具备以仿真工具来预测噪声的能力是不可或缺的。附图一是一个典型的超外差（superheterodyne）接收器。接收到的信号先经过滤波，再以低噪声放大器（LNA）将输入信号放大。然后利用第一个本地振荡器（LO）与此信号混合，以使此信号转换成中频（IF）。前端（front-end）电路的噪声效能主要取决于LNA、混合器（mixer）
射频电路设计技巧
实用资料——射频电路板设计技巧成功的RF设计必须仔细注意整个设计过程中每个步骤及每个细节，这意味着必须在设计开始阶段就要进行彻底的、仔细的规划，并对每个设计步骤的进展进行全面持续的评估。而这种细致的设计技巧正是国内大多数电子企业文化所欠缺的。 近几年来，由于蓝牙设备、无线局域网络(WLAN)设备，和移动电话的需求与成长，促使业者越来越关注RF电路设计的技巧。从过去到现在，RF电路板设计如同电磁干扰(EMI)问题一样，一直是工程师们最难掌控的部份，甚至是梦魇。若想要一次就设计成功，必须事先仔细规划和注重细节才能奏效。 射频(RF)电路板设计由于在理论上还有很多不确定性，因此常被形容为一种「黑色艺术」(black art) 。但这只是一种以偏盖全的观点，RF电路板设计还是有许多可以遵循的法则。不过，在实际设计时，真正实用的技巧是当这些法则因各种限制而无法实施时，如何对它们进行折衷处理。重要的RF设计课题包括：阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板、波长和谐波...等，本文将集中探讨与RF电路板分区设计有关的各种问题。 微过孔的种类 电路板上不同性质的电路必须分隔，但是又要在不产生电磁干扰的最佳情况下连接，这就需要用到微过孔(microvia)。通常微过孔直径为0.05mm至0.20mm，这些过孔一般分为三类，即盲孔(blind via)、埋孔(bury via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接，孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔，它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层，层压前利用通孔成型制程完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔，这种孔穿过整个线路板，可用于实现内部互连或作为组件的黏着定位孔。 采用分区技巧 在设计RF电路板时，应尽可能把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放
pcb布局布线技巧及原则
pcb布局布线技巧及原则 pcb布局布线技巧及原则 [ 2018-11-16 0:19:00 | By: lanzeex ] PCB 布局、布线差不多原则 一、元件布局差不多规则 1. 按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采纳就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开； 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件，螺钉等安装孔周围 3.5mm（关于 M2.5）、4mm（关于M3）内不得贴装元器件； 3. 卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方幸免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路； 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm； 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm； 6. 金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布； 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。专门应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座
及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔； 9. 其它元器件的布置： 所有IC 元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向，显现两个方向时，两个方向互相垂直； 10、板面布线应疏密得当，当疏密差不太大时应以网状铜箔填充，网格大于8mil(或0.2mm)； 11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过； 12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致； 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB 板边≤1mm 的区域内，以及安装孔周围1mm 内，禁止布线； 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil；cpu 入出线不应低于10mil（或8mil）；线间距不低于10mil； 3、正常过孔不低于30mil； 4、双列直插：焊盘60mil，孔径40mil； 1/4W 电阻： 51*55mil（0805 表贴）；直插时焊盘62mil，孔径42mil；无极电容： 51*55mil（0805 表贴）；直插时焊盘50mil，孔径28mil；5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能显现回环走线。如何提高抗干扰能力和电磁兼容性 在研制带处理器的电子产品时，如何提高抗干扰能力和电磁兼容性？
PCB板布局布线基本规则
一、元件布局基本规则 1.按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开； 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围 1."27mm内不得贴装元、器件，螺钉等安装孔周围 3."5mm（对于M 2."5）、4mm（对于M3）内不得贴装元器件； 3.卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路； 4.元器件的外侧距板边的距离为5mm； 5.贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm； 6.金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm； 7.发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布； 8.电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。 特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔； 9.其它元器件的布置： 所有IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直；
10、"板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于8mil(或 0."2mm)； 11、"贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过； 12、"贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致； 13、"有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线； 2、"电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil；cpu入出线不应低于10mil（或8mil）；线间距不低于10mil； 3、正常过孔不低于30mil； 4、双列直插： 焊盘60mil，孔径40mil； 1/4W电阻：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘62mil，孔径42mil； 无极电容：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘50mil，孔径28mil； 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线。 如何提高抗干扰能力和电磁兼容性 在研制带处理器的电子产品时，如何提高抗干扰能力和电磁兼容性？ 1、下面的一些系统要特别注意抗电磁干扰： (1)微控制器时钟频率特别高，总线周期特别快的系统。