pcb热仿真

热分析可协助设计人员确定PCB上部件的电气性能，帮助设计人员确定元器件或PCB 是否会因为高温而烧坏。简单的热分析只是计算PCB的平均温度，复杂的则要对含多个PCB和上千个元器件的电子设备建立瞬态模型。

无论分析人员在对电子设备、PCB以及电子元件建立热模型时多么小心翼翼，热分析的准确程度最终还要取决于PCB设计人员所提供的元件功耗的准确性。在许多应用中重量和物理尺寸非常重要，如果元件的实际功耗很小，可能会导致设计的安全系数过高，从而使PCB的设计采用与实际不符或过于保守的元件功耗值作为根据进行热分析，与之相反(同时也更为严重)的是热安全系数设计过低，也即元件实际运行时的温度比分析人员预测的要高，此类问题一般要通过加装散热装置或风扇对PCB进行冷却来解决。这些外接附件增加了成本，而且延长了制造时间，在设计中加入风扇还会给可靠性带来一层不稳定因素，因此PCB现在主要采用主动式而不是被动式冷却方式(如自然对流、传导及辐射散热)，以使元件在较低的温度范围内工作。

热设计不良最终将使得成本上升而且还会降低可靠性，这在所有PCB设计中都可能发生，花费一些功夫准确确定元件功耗，再进行PCB热分析，这样有助于生产出小巧且功能性强的产品。应使用准确的热模型和元件功耗，以免降低PCB设计效率。

1元件功耗计算

准确确定PCB元件的功耗是一个不断重复迭代的过程，PCB设计人员需要知道元件温度以确定出损耗功率，热分析人员则需要知道功率损耗以便输入到热模型中。设计人员先猜测一个元件工作环境温度或从初步热分析中得出估计值，并将元件功耗输入到细化的热模型中，计算出PCB和相关元件“结点”(或热点)的温度，第二步使用新温度重新计算元件功耗，算出的功耗再作为下一步热分析过程的输入。在理想的情况下，该过程一直进行下去直到其数值不再改变为止。

然而PCB设计人员通常面临需要快速完成任务的压力，他们没有足够的时间进行耗时重复的元器件电气及热性能确定工作。一个简化的方法是估算PCB的总功耗，将其

作为一个作用于整个PCB表面的均匀热流通量。热分析可预测出平均环境温度，使设计人员用于计算元器件的功耗，通过进一步重复计算元件温度知道是否还需要作其他工作。

一般电子元器件制造商都提供有元器件规格，包括正常工作的最高温度。元件性能通常会受环境温度或元件内部温度的影响，消费类电子产品常采用塑封元件，其工作最高温度是85 ℃；而军用产品常使用陶瓷件，工作最高温度为125 ℃，额定最高温度通常是105 ℃。PCB设计人员可利用器件制造商提供的“温度/功率”曲线确定出某个温度下元件的功耗。

计算元件温度最准确的方法是作瞬态热分析，但是确定元件的瞬时功耗十分困难。

一个比较好的折衷方法是在稳态条件下分别进行额定和最差状况分析。

PCB受到各种类型热量的影响，可以应用的典型热边界条件包括：

前后表面发出的自然或强制对流；

前后表面发出的热辐射；

从PCB边缘到设备外壳的传导；

通过刚性或挠性连接器到其他PCB的传导；

从PCB到支架(螺栓或粘合固定)的传导；

2个PCB夹层之间散热器的传导。

目前有很多种形式的热模拟工具，基本热模型及分析工具包括分析任意结构的通用工具、用于系统流程/传热分析的计算流体动力学(CFD)工具，以及用于详细PCB和元件建模的PCB应用工具。

2基本过程

在不影响并有助于提高系统电性能指标的前提下，依据提供的成熟经验，加速PCB热设计。

在系统及热分析预估及器件级热设计的基础上，通过板级热仿真预估热设计结果，寻找设计缺陷，并提供系统级解决方案或变更器件级解决方案。

通过热性能测量对热设计的效果进行检验，对方案的适用性和有效性进行评价；

通过预估-设计-测量-反馈循环不断的实践流程，修正并积累热仿真模型，加快热仿真速度，提高热仿真精度；补充PCB热设计经验。

3板级热仿真

板级热仿真软件可以在三维结构模型中模拟PCB的热辐射、热传导、热对流、流体温度、流体压力、流体速度和运动矢量,也可以模拟强迫散热、真空状态或自然散热等。目前可做板级热分析比较典型的软件有Flotherm，Betasoft等等。

1、热设计的重要性

电子设备在工作期间所消耗的电能,除了有用功外,大部分转化成热量散发.电子设备产生的热量,使内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发,设备会继续升温,器件就会因过热失效,电子设备的可靠性将下降.

SMT使电子设备的安装密度增大,有效散热面积减小,设备温升严重地影响可靠性,因此,对热设计的研究显得十分重要.

2、印制电路板温升因素分析

引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在,电子器件均不同程度地存在功耗,发热强度随功耗的大小变化.

印制板中温升的2种现象:

(1)局部温升或大面积温升;

(2)短时温升或长时间温升.

在分析PCB热功耗时,一般从以下几个方面来分析.

2.1电气功耗

(1)分析单位面积上的功耗;

(2)分析PCB板上功耗的分布.

2.2印制板的结构

(1)印制板的尺寸;

(2)印制板的材料.

2.3印制板的安装方式

(1)安装方式(如垂直安装,水平安装);

(2)密封情况和离机壳的距离.

2.4热辐射

(1)印制板表面的辐射系数;

(2)印制板与相邻表面之间的温差和他们的绝对温度;

2.5热传导

(1)安装散热器;

(2)其他安装结构件的传导.

2.6热对流

(1)自然对流;

(2)强迫冷却对流.

从PCB上述各因素的分析是解决印制板的温升的有效途径,往往在一个产品和系统中这些因素是互相关联和依赖的,大多数因素应根据实际情况来分析,只有针对某一具体实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数.

2、FLOTHERM是一套由电子系统散热仿真软件先驱----英国FLOMERICS软件公司开发并广为全球各地电子电路

设计工程师和电子系统结构设计工程师使用的电子系统散热仿真分析软件，全球排名第一且市场占有率高达80%以上。

FLOTHERM采用了成熟的CFD（Computational Fluid Dynamic计算流体动力学）和数值传热学仿真技术开发而成，同时它还结合了FLOMERICS公司在电子设备传热方面的大量独特经验和数据库，并拥有大量专门针对电子工业而开发的模型库。应用FLOTHERM可以从电子系统应用的环境层、电子系统层、电路板及部件层直至芯片内部详细结构层等各种不同层次对系统散热、温度场及内部流体运动状态进行高效、准确、简便的定量分析。它采用先进的有限体积法求解器，可以在三维结构模型中同时模拟电子系统的热辐射、热传导、热对流以及流体温度、流体压力、流体速度和运动矢量等。对于国防领域经常碰到的多种冷却介质（如局部液冷）、有太阳辐射的户外设备和必须要考虑器件之间局部遮挡的高精度辐射散热计算等情况， FLOTHERM软件都有非常完善的处理能力，对外太空的辐射计算尤为有效和准确。FLOTHERM强大的

前后处理模块不但可以直接转换各类主流MCAD和EDA软件设计好的几何模型以减少建立模型的时间，还可以将运算后的数据以温度场平面等势图和流体运动三维动画或报告等形式直观方便地显示出来。

FLOTHERM不但是全球第一套专业电子散热分析软件，也是目前唯一拥有全自动优化设计功能（Command Center）、全球标准IC封装热分析模型库（Flopack）及CAD模型导入自动热等效简化功能的软件，其中Flopack芯片封装DELPHI热阻网络模型和详细热分析模型已被JEDEC组织作为全球唯一的IC标准热模型。可靠性分析工程师还可以利用Flo/Stress模块对IC和PCB进行进一步的热应力分析。

FLOTHERM在全球拥有超过3000家电子/IT/通讯/航空航天/军事行业用户和十几年不断应用并完善的经历，全球各主要用户都和FLOMERICS签有全球应用合同并保持极好的合作关系。他们不断对FLOTHERM 提出有用的建议和应用经验，相互交换并共享各种热模型，使得FLOTHERM成为全球唯一通行的电子系统热模型标准。

以下是FLOTHERM软件各模块主要功能：

FLOTHERM-核心热分析模块，利用它可以完成从建立分析模型、求解计算、到可视化后处理、分析报告等所有基本功能。它可以完全满足系统级、板和组件级到封装级等各种层次的分析。该模块还包含TABLES--详细的分析结果数据报告等功能。

COMMAND CENTER-优化设计模块，FLOTHERM软件独特的Comand Centre优化设计模块能进行自动优化设计。Comand Centre的DOE（Design Of Experiment）功能和自动循序寻优功能(Sequential Optimization,简称SO)可以自动整理各种可变参数（几何、材料、功耗、网格约束、表面属性、流体、边界条件）供用户选择，在用户指定优化设计参数空间并设定想要达到的优化设计目标（如IC温度、散热器温度与重量等，可以多优化目标加权组合）后，软件就可以在无设计人员参与的情况下依据设计约束和优化目标自动寻找符合该系统的优化设计方案。本优化工具不但可以优化设计散热器等关键器件，还能够进行如PCB板的器件布局优化、通风口位置及形状优化、模块及系统的风路设计与优化和风扇选型及安装位置优化等各种设计方案的优化。随着专家系统的不断引入，FLOTHERM的优化功能会越来越强大。FLOTHERM软件是全球电子热分析软件唯一具有自动优化设计能力的软件。

FLOMOTION-仿真结果动态后处理模块，不仅有最大最小值指示、任意斜面的标量或矢量可视化、复杂空间等值（温度、压力、速度）曲面、物体表面温度分布、流线、真实感非常强的示踪粒子运动、流体质量流、热功率流、误差空间分布等多种可视化手段，而且提供用户大量的分析结果总结性数据：如传导、对流、辐射三种传热路径的效果，Heatsink等物体每个面的对流换热系数，风扇工作曲线及其真实工作点，通风孔的散热效率等等；它还可以将运算后的数据以流体示踪粒子三维动画等形式直观方便地显示出来。

FLO/MCAD-机械设计CAD（MCAD）软件接口模块，不但完全支持PRO/ENGINEER，SOLIDWORKS，CATIA等机械CAD软件几何模型的直接调用并自动简化，还可以通过IGES、SAT、STEP、STL格式读入如UG、I-DEAS 和AutoCAD等MCAD软件建立的三维几何实体模型，可以大大减少对复杂几何模型的建模时间。

FLOGATE（EDA）-电子电路设计软件（EDA）接口模块，完全兼容业界通行的IDF格式文件，支持CADENCE，MENTOR GRAPHIC，ZUKEN等大型EDA软件，可以大大减少对复杂PCB模型的建模时间。

FLOPACK-基于互联网的IC封装热分析模型库, FLOPACK是目前全球唯一的IC封装热分析模型库，也是JEDEC组织向全球推广的唯一热模型标准。利用FLOPACK模型库，电子热分析人员可以快速获得各种标准芯片封装的DELPHI热阻网络模型和详细热分析模型以及双热阻模型。大大方便热设计人员了解以前几乎不可能获得的芯片内部完整温度分布和准确的芯片结温与壳温。

FLOTRESS---IC封装与PCB热应力分析模块，利用FLOTHERM的模型并直接读取FLOTHERM分析的热场分布数据结合FLOSTRESS自带的有限元求解器，对IC封装与PCB进行热应力应变的深入分析。

https://www.wendangku.net/doc/d51883381.html,基于互联网的免费模型库，由于Flomerics公司在电子散热和EMC分析领域的领导地位，本公司还建立了得到全球众多主流厂商支持的https://www.wendangku.net/doc/d51883381.html,公用模型数据库网站，用户可以很容易地从https://www.wendangku.net/doc/d51883381.html,数据库网站直接下载IC、散热片、风扇、电源模块、滤网以及各种材料的FLOTHERM、FLO/EMC软件模型用于产品整体分析。

与FLO/EMC电磁兼容分析软件共享分析模型，一次建模就可以同时进行电磁兼容性分析和热分析。这可以大大加快结构设计人员获得优化设计方案的速度并避免了模型不一致带来的设计冲突。

FLOTHERM是一套由电子系统散热仿真软件先驱----英国FLOMERICS软件公司开发并广为全球各地电子电路设计工程师和电子系统结构设计工程师使用的电子系统散热仿真分析软件，全球排名第一且市场占有率高达80%以上。

FLOTHERM采用了成熟的CFD（Computational Fluid Dynamic计算流体动力学）和数值传热学仿真技术开发而成，同时它还结合了FLOMERICS公司在电子设备传热方面的大量独特经验和数据库，并拥有大量专门针对电子工业而开发的模型库。应用FLOTHERM可以从电子系统应用的环境层、电子系统层、电路板及部件层直至芯片内部详细结构层等各种不同层次对系统散热、温度场及内部流体运动状态进行高效、准确、简便的定量分析。它采用先进的有限体积法求解器，可以在三维结构模型中同时模拟电子系统的热辐射、热传导、热对流以及流体温度、流体压力、流体速度和运动矢量等。对于国防领域经常碰到的多种冷却介质（如局部液冷）、有太阳辐射的户外设备和必须要考虑器件之间局部遮挡的高精度辐射散热计算等情况， FLOTHERM软件都有非常完善的处理能力，对外太空的辐射计算尤为有效和准确。FLOTHERM强大的前后处理模块不但可以直接转换各类主流MCAD和EDA软件设计好的几何模型以减少建立模型的时间，还可以将运算后的数据以温度场平面等势图和流体运动三维动画或报告等形式直观方便地显示出来。

FLOTHERM不但是全球第一套专业电子散热分析软件，也是目前唯一拥有全自动优化设计功能（Command Center）、全球标准IC封装热分析模型库（Flopack）及CAD模型导入自动热等效简化功能的软件，其中Flopack芯片封装DELPHI热阻网络模型和详细热分析模型已被JEDEC组织作为全球唯一的IC标准热模型。

可靠性分析工程师还可以利用Flo/Stress模块对IC和PCB进行进一步的热应力分析。

FLOTHERM在全球拥有超过3000家电子/IT/通讯/航空航天/军事行业用户和十几年不断应用并完善的经历，全球各主要用户都和FLOMERICS签有全球应用合同并保持极好的合作关系。他们不断对FLOTHERM 提出有用的建议和应用经验，相互交换并共享各种热模型，使得FLOTHERM成为全球唯一通行的电子系统热模型标准。

以下是FLOTHERM软件各模块主要功能：

FLOTHERM-核心热分析模块，利用它可以完成从建立分析模型、求解计算、到可视化后处理、分析报告等所有基本功能。它可以完全满足系统级、板和组件级到封装级等各种层次的分析。该模块还包含TABLES--详细的分析结果数据报告等功能。

可能很多人不理解PCB上散热孔的作用，以为它像是一个出气孔，这样就可以散热了，如果这样理解那就是张冠李戴了。

首先需明白PCB的结构，它是一层层铜板中间夹着一层层的绝缘材料。因为铜的导热率较高，而绝缘层的导热率较低，所以PCB板在平面方向的导热率很高，而在厚度方向的导热率却很低。现实情况是我们希望尽快地将较高温度元器件的热量传到到PCB的另一面，以免过高的热量影响其它元器件。特别是在PCB背面贴在散热片的情况下，我

们更是希望热量能更多传递到背面。

所以就设计了散热孔，为了改善厚度方向的导热性，可采用导热孔。导热孔是穿过PCB的金属化小孔(1.0mm- 0.4mm)，其效果相当于一个细铜导管沿PCB厚度方向从其表面穿透，使发热元件的热量向PCB背面迅速传导给其它散热层。有时候会在与发热元器件相接触的部位设计一组散热孔，如下图：

散热孔设计要点：

1.Avoid thermal relief on thermal vias. Flood over on all layers.

2.Extend copper areas out from the part where practical, and place additional thermal vias in the immediate area.

3.Vias in the pad should be small enough to inhibit solder wicking during reflow.

4.Higher layer count will improve thermal conductivity.

5.Thicker copper foils increase heatflow as well.

3、

关于有的地方说散热孔中不允许填充焊锡的说法是误导，焊锡的导热率当然比空气的大很多，如果整个孔被焊锡填满当然散热效果更好了。从上面的设计指导就可以看出，之所以把孔设计小一点就是为了焊锡能顺利的爬满整个孔。

散热孔的热阻简单计算方法以及更多的相关信息可以参考

"Constructing Your Power Supply - Layout Considerations", by Robert Kollman

https://www.wendangku.net/doc/d51883381.html,/lit/ml/slup230/slup230.pdf

但是因为在生成过程中很难保证焊锡能够填充的非常完整而没有一点气泡，所以在计算仿真时一般不考虑焊锡的影响，而只将其处理为空心的孔，这样得到的结果更保守点。

DDR3内存的PCB仿真与设计

本文主要使用时域分析工具对DDR3设计进行量化分析，介绍了影响信号完整性的主要因素对DDR3进行时序分析，通过分析结果进行改进及优化设计。 1 概述 当今计算机系统DDR3存储器技术已得到广泛应用，数据传输率一再被提升，现已高达1866Mbps。在这种高速总线条件下，要保证数据传输质量的可靠性和满足并行总线的时序要求，对设计实现提出了极大的挑战。 本文主要使用了Cadence公司的时域分析工具对DDR3设计进行量化分析，介绍了影响信号完整性的主要因素对DDR3进行时序分析，通过分析结果进行改进及优化设计，提升信号质量使其可靠性和安全性大大提高。 2 DDR3介绍 DDR3内存与DDR2内存相似包含控制器和存储器2个部分，都采用源同步时序，即选通信号(时钟)不是独立的时钟源发送，而是由驱动芯片发送。它比DR2有更高的数据传输率，最高可达1866Mbps；DDR3还采用8位预取技术，明显提高了存储带宽；其工作电压为1.5V，保证相同频率下功耗更低。 DDR3接口设计实现比较困难，它采取了特有的Fly-by拓扑结构，用“Write leveling”技术来控制器件内部偏移时序等有效措施。虽然在保证设计实现和信号的完整性起到一定作用，但要实现高频率高带宽的存储系统还不全面，需要进行仿真分析才能保证设计实现和信号质量的完整性。 3 仿真分析 对DDR3进行仿真分析是以结合项目进行具体说明：选用PowerPC 64位双核CPU 模块，该模块采用Micron公司的MT41J256M16HA—125IT为存储器。Freescale 公司P5020为处理器进行分析，模块配置内存总线数据传输率为1333MT/s，仿真频率为666MHz。 3.1仿真前准备 在分析前需根据DDR3的阻抗与印制板厂商沟通确认其PCB的叠层结构。在高速传输中确保传输线性能良好的关键是特性阻抗连续，确定高速PCB信号线的阻抗控制在一定的范围内，使印制板成为“可控阻抗板”，这是仿真分析的基础。DDR3总线单线阻抗为50Ω，差分线阻抗为100Ω。 设置分析网络终端的电压值；对分析的器件包括无源器件分配模型；确定器件类属性；确保器件引脚属性(输入＼输出、电源＼地等)……

PCB设计基本概述(doc 18页)

PCB设计基本概述(doc 18页)

PCB设计基础知识 印刷电路板（Printed circuit board，PCB）几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某样设备中有电子零件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。除了固定各种小零件外，PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB上头的线路与零件也越来越密集了。 标准的PCB长得就像这样。裸板（上头没有零件）也常被称为「印刷线路板Printed Wiring Board（PWB）」。 板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线（conductor pattern）或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。 为了将零件固定在PCB上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上。在最基本的PCB（单面板）上，零件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面。这么一来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。因为如此，PCB的正反面分别被称为

零件面（Component Side）与焊接面（Solder Side）。 如果PCB上头有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或装回去，那么该零件安装时会用到插座（Socket）。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆装。下面看到的是ZIF（Zero Insertion Force，零拨插力式）插座，它可以让零件（这里指的是CPU）可以轻松插进插座，也可以拆下来。插座旁的固定杆，可以在您插进零件后将其固定。 如果要将两块PCB相互连结，一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头（edge connector）。金手指上包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是PCB布线的一部份。通常连接时，我们将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB上合适的插槽上（一般叫做扩充槽Slot）。在计算机中，像是显示卡，声卡或是其它类似的界面卡，都是借着金手指来与主机板连接的。 PCB上的绿色或是棕色，是阻焊漆（solder mask）的颜色。这层是绝缘的防护层，可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方。在阻焊层上另外会印刷上一层丝网印刷面（silk screen）。通常在这上面会印上文字与符号（大多是白色的），以标示出各零件在板子上的位置。丝网印刷面也被称作图标面（legend）。

030442003高速电路板设计与仿真

《高速电路板设计与仿真》课程教学大纲 课程代码：030442003 课程英文名称：High Speed Printed Circuit Board Design and Emulation 课程类别：专业基础课 课程性质：选修 适用专业：电子科学与技术 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 大纲编写（修订）时间：2011.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 本课程是电子科学与技术专业的专业任选课, 属于专业技术基础课，是一门重要的实践课程。通过本课程的学习,学生能够利用先进的高端软件设计高速电路板，绘制出具有实际意义的原理图和印刷电路板图，具有对设计中的信号完整性、电磁兼容性、电源完整性等问题的分析能力，熟悉一定的电子工艺和印刷电路板的布局布线知识，为今后从事高端设计工作打下一定的基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 在知识方面，要求学生具有初步的半导体工艺、印制电路、芯片封装等方面的知识，还要了解信号完整性、电磁兼容性、电源完整性等方面的基本概念，如此才能设计出高质量的高速PCB。在能力方面，要求学生具备一些计算机方面的操作技能。 （三）实施说明 1.教学内容：包括原理图设计、PCB设计、高速信号仿真三部分，其中PCB设计为重点内容。应突出高速和高质量PCB的讲解,以适应高端设计要求。讲课要理论联系实际，设计具有实际意义的原理图和印刷电路板图，而不只是空讲理论知识。 2．教学方法：采用启发式教学，提高学生分析问题和解决问题的能力。鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力，调动学生自行设计的学习积极性和创新能力。 3．教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中可采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 4．大纲实施时应贯彻学院工程训练与工程教育相结合的特点，注重学生的能力培养和专业素质的提高，尤其是培养学生的实际动手设计和操作的能力。 （四）对先修课的要求 本课程的先修课为电路、模拟电子电路、数字电子电路、计算机基础知识。 （五）对习题课、实践环节的要求 每次课后留有一定量的操作练习，要求学生课后在自己的电脑上学习操作。本课程无实验。 （六）课程考核方式 1．考核方式：考查 2．考核目标：考核学生是否掌握了软件的基本操作方法，重点考核学生的原理图绘制和印刷电路板的设计能力，所设计的项目是否具有实际意义。 3．成绩构成：本课程的总成绩由两部分组成：平时成绩（包括平时自行练习、出勤等）占20%，期末验收成绩（以综合作业完成情况给出成绩）占80%。按优、良、中、及格、不及格五级给出最后成绩。 （七）参考书目 《Cadence SPB 15.7工程实例入门》于争著，电子工业出版社， 2010.5.

pcb设计心得体会范文

pcb设计心得体会范文 篇一：PCB电路板设计总结 经过五天的PCB电路板训练，通过对软件的使用，以及实际电路板的设计，对电路板有了更深的认识，知道了电路板的相关知识和实际工作原理。同时也感受到了电路板的强大能力，怪不得现在的电路都是采用集成的电路板电路，因为它实在是有太多的好处，节约空间，方便接线，能大大缩小电路的体积。方便人类小型电器的发明。但是电路板也有一定缺陷，就是太小了，散热不是特别好，这就使得器件的性能不能像想象中那么好。 通过使用，不得不说cadence软件确实很好用，功能太强大，而且也很方便使用，接线，布线，绘制电路板等，很方便使用，不过有一点就是，器件接线的时候不能直接把器件接到导线上，这点不够人性化。虽然说，软件学了五天时间，不过对软件使用还不是能完全掌握，只能掌握一些基本操作，对更深层的有些就不是很了解了。但是时间有限，只有一个星期实训PCB电路板，老师能教给我们的也只有这么多了，剩下的只有靠我们自己回去自己学习了，作为电子工程系的一名学生，深知掌握这些装也软件的重要性，因为以后我们从事的技术工作需要这些软件工具。 第一天搭接电路，还比较简单，只是有点麻烦，电路搭接好后就要开始封装各个元器件的封装，这就需要很大的耐心，一个一个元器件的进行封装，还不能弄错，不然后面就生成不了报表，生成不了报

表，后面进行电路板设计的时候就会导入错误，以致不能进行电路板设计。后面用PCB Editer 进行设计电路板设计要导入报表，然后才能开始布局和布线，由于导入的库文件里面没有sop8和sop28两个焊盘的封装，因此在进行设计电路板之前，要先设计那两个器件的焊盘的封装，然后导入库函数，才能导入报表的时候不会报错。不过导入的时候也遇到了一些问题，会提示二极管的管脚不匹配，譬如多一个2脚，少一个3角，然后就觉得很神奇，二极管就只有两个管脚怎么会有3脚了。后面通过老师的讲解，才明白，原来设计电路板的时候只认封装，不认元器件，是根据封装导入元器件，因此在设计封装的时候，管脚是怎么设计，在原理图里面就要把元器件的管脚改成和封装一样，后面把原理图的管脚改成和导入库函数里面的封装一样，提示就没有了，不过后面又遇到一些小问题，譬如说，下划线写成横线了，然后就有报错，找不到元器件的封装。这给我警示，在原理图的时候，要仔细认真的把管脚封装写对，最然会很麻烦。后面导入报表，开始设计电路板，先开始是布局，大致步好后，然后就开始用软件自带的自动布线，结果发现有很多蝴蝶结，为什么要自动布线，因为最开始我认为如果自动布线可以的话，那手动布线肯定也可以，结果后面一直自动布线不成功。后面老师讲解，才知道，不一定要自动布线成功才能手动布线，浪费了好多时间，以至于后面都要重新排，因为最开始没有把原理图的元器件分块布局，完全是凭感觉乱布局的，后面就是一大片密密麻麻的线，而且很多元器件接点的线都有点长。后面按块先布局，然后再整体布局，然后再微小变动，这样，线明显变

PCB仿真概述

随着信息宽带化和高速化的发展，以前的低速PCB已完全不能满足日益增长信息化发展的需要，人们对通信需求的不断提高，要求信号的传输和处理的速度越来越快，相应的高速PCB的应用也越来越广，设计也越来越复杂。高速电路有两个方面的含义，一是频率高，通常认为数字电路的频率达到或是超过45MHZ 至50MHZ，而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个系统的三分之一，就称为高速电路；二是从信号的上升与下降时间考虑，当信号的上升时小于6倍信号传输延时时即认为信号是高速信号，此时考虑的与信号的具体频率无关。高速PCB的出现将对硬件人员提出更高的要求，仅仅依靠自己的经验去布线，会顾此失彼，造成研发周期过长，浪费财力物力，生产出来的产品不稳定。 高速电路设计在现代电路设计中所占的比例越来越大，设计难度也越来越高，它的解决不仅需要高速器件，更需要设计者的智慧和仔细的工作，必须认真研究分析具体情况，解决存在的高速电路问题。一般说来主要包括三方面的设计：信号完整性设计、电磁兼容设计、电源完整性设计。 在电子系统与电路全面进入1GHz以上的高速高频设计领域的今天，在实现VLSI芯片、PCB和系统设计功能的前提下具有性能属性的信号完整性问题已经成为电子设计的一个瓶颈。从广义上讲，信号完整性指的是在高速产品中有互连线引起的所有问题，它主要研究互连线与数字信号的电压电流波形相互作用时其电气特性参数如何影响产品的性能。 传统的设计方法在制作的过程中没有仿真软件来考虑信号完整性问题，产品首次成功是很难的，降低了生产效率。只有在设计过程中融入信号完整性分析，才能做到产品在上市时间和性能方面占优势。对于高速PCB设计者来说，熟悉信号完整性问题机理理论知识、熟练掌握信号完整性分析方法、灵活设计信号完整性问题的解决方案是很重要的，因为只有这样才能成为21世纪信息高速化的成功硬件工程师。 信号完整性的研究还是一个不成熟的领域，很多问题只能做定性分析，为此，在设计过程中首先要尽量应用已经成熟的工程经验；其次是要对产品的性能做出预测和评估以及仿真。在设计过程中可以不断积累分析能力，不断创新解决信号完整性的方法，利用仿真工具可以得到检验。 第二章：Candence Allegro PCB简介

PCB设计

PCB设计初步 1 PCB板简介 PCB (Printed Circuie Board)板是印刷线路板或称印刷电路板的简称。在绝缘材料上，按预定设计，制成印刷线路、印刷元件或两者组合而成的导电图形称为印刷电路。 在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印刷线路板。 设计PCB的目的就是要得到加工制作在绝缘覆铜板上的导电图形和孔位特征的电路板版图。最后在绝缘覆铜板上经过印刷、蚀刻、钻孔及一些后续处理生成电子产品所需要的印制电路板。 2 PCB板的种类及结构 PCB板根据导电层数不同，分单层板、双面板、多层板。 1．单层板 单层板（Single-Sided Boards）的结构如图所示， 单面板是指在一面覆铜的电路板，只可在覆铜的一 面布线。但由于只能在一面布线且不允许交叉，布 线难度较大，适用于比较简单的电路。 （2）双面板 双面板是两面覆铜，两面均 可布线。 由于可以两面布线，布线难

度降低，因此是最常用的结构。 基板的上、下两面都覆有铜箔。双面板包含顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）两个信号层。两面都有敷铜，中间为绝缘层。3．多层板 多层板一般指3层以上的电路板。多层板不仅两面覆铜，在电路板内部也包含铜箔，各铜箔之间通过绝缘材料隔离。但制作成本较高，多用于电路布线密集的情况。 结构如图 多层印制板除了顶层和底层之外，还包括中间层，中间层可以是信号层，也可以是电源层和接地层。 3 PCB板材料 PCB板的制作材料主要是绝缘材料、金属铜、银、焊锡等。 PCB板就是绝缘的板子，把电路做成铜膜走线，放在其上，在板子的

12 顶层和底层都可以放置元件，用焊锡把元件焊接在PCB 板上。 4 元件封装 元件封装是指实际元件焊接到电路板时所指示的外观和焊点位置。也就是说实际的电子元器件焊接到电路板时所指示的轮廓和焊点的位置，它保证了元器件引脚与电路板上的焊盘一致。 它仅仅是空间的概念，因而不同的元件可以共用一个元件封装；另一方面，同种元件可以有不同的封装。 1．元件封装分类 1）针脚式元件封装 针脚式元件封装也称双列直插式元件封装，是针对针脚类元件的，如 图 2）表面粘贴式元件封装 表面粘贴式元件封装，如图 2．元件封装编号 元件封装的编号一般为：元件类型+焊盘距离（焊盘数）+元件外形尺寸。 如AXIAL-0.3表示元件封装为轴状，两引脚间的距离300mil 3.常用元器件封装 电容类封装

电源完整性与地弹噪声的高速PCB仿真

电源完整性与地弹噪声的高速PCB仿真 作者:Martin Vogel 和Brad Cole，Ansoft 公司使用基于电磁场分析的设计软件来选择退耦电容的大小及其放置位置可将电源平面与地平面的开关噪声减至最小。 随着信号的沿变化速度越来越快，今天的高速数字电路板设计者所遇到的问题在几年前看来是不可想象的。对于小于1纳秒的信号沿变化，PCB板上电源层与地层间的电压在电路板的各处都不尽相同，从而影响到IC芯片的供电，导致芯片的逻辑错误。为了保证高速器件的正确动作，设计者应该消除这种电压的波动，保持低阻抗的电源分配路径。 为此，你需要在电路板上增加退耦电容来将高速信号在电源层和地层上产生的噪声降至最低。你必须知道要用多少个电容，每一个电容的容值应该是多大，并且它们放在电路板上什么位置最为合适。一方面你可能需要很多电容，而另一方面电路板上的空间是有限而宝贵的，这些细节上的考虑可能决定设计的成败。 反复试验的设计方法既耗时又昂贵，结果往往导致过约束的设计从而增加不必要的制造成本。使用软件工具来仿真、优化电路板设计和电路板资源的使用情况，对于要反复测试各种电路板配置方案的设计来说是一种更为实际的方法。本文以一个xDSM(密集副载波多路复用)电路板的设计为例说明此过程，该设计用于光纤/宽带无线网络。软件仿真工具使用Ansoft的SIwave，SIwave基于混合全波有限元技术，可以直接从layout工具Cadence Allegro, Mentor Graphics BoardStation, Synopsys Encore和Zuken CR-5000 Board Designer导入电路板设计。图1是SIwave中该设计的PCB版图。由于PCB的结构是平面的，SIwave可以有效的进行全面的分析，其分析输出包括电路板的谐振、阻抗、选定网络的S参数和电路的等效Spice模型。 图1, SIwave中xDSM电路板的PCB版图，左边是两个高速总线，右边是三个Xilinx的FPGA。 xDSM电路板的尺寸，也就是电源层和地层的尺寸是11×7.2 英寸（28×18.3 厘米）。电源层和地层都是1.4mil厚的铜箔，中间被23.98mil厚的衬底隔开。 为了理解对电路板的设计，首先考虑xDSM电路板的裸板（未安装器件）特性。根据电路板上高速信号的上升时间，你需要了解电路板在频域直到2GHz范围内的特性。图2所示为一个正弦信号激励电路板谐振于0.54GHz时的电压分布情况。同样，电路板也会谐振于0.81GHz和0.97GHz以及更高的频率。为了更好地理解，你也可以在这些频率的谐振模式下仿真电源层与地层间电压的分布情况。 图2所示在0.54GHz的谐振模式下，电路板的中心处电源层和地层的电压差变化为零。对于一些更高频率的谐振模式，情况也是如此。但并非在所有的谐振模式下都是如此，例如在1.07GHz、1.64GHz和1.96 GHz的高阶谐振模式下，电路板中心处的电压差变化是不为零的。

PCB设计与信号完整性仿真

本人技术屌丝一枚，从事PCB相关工作已达8年有余，现供职于世界闻名的首屈一指的芯片设计公司，从苦逼的板厂制板实习，到初入Pcblayout，再到各种仿真的实战，再到今天的销售工作，一步一步一路兢兢业业诚诚恳恳，有一些相关领悟和大家分享。买卖不成也可交流。 1.谈起硬件工作，是原理图，pcb，码农的结合体，如果你开始了苦逼的pcblayout工作，那么将是漫长的迷茫之路，日复一日年复一年，永远搞不完的布局，拉线。眼冒金星不是梦。最多你可以懂得各种模块的不同处理方式，各种高速信号的设计，但永远只能按照别人的意见进行，毫无乐趣。 2.谈起EDA相关软件，形象的说，就普通的PROTEL/AD来说你可能只有3-6K，对于pads 可能你有5-8K，对于ALLEGRO你可能6-10K,你会哀叹做的东西一样，却同工不同酬，没办法这就是市场，我们来不得无意义的抱怨。 3.众所周知，一个PCB从业者最好的后路就是仿真工作，为什么呢？一；你可以懂得各种模块的设计原则，可以优化不准确的部分，可以改善SI/PI可以做很多，这往往是至关重要的，你可以最大化节约成本，减少器件却功效相同；二；从一个pcblayout到仿真算是水到渠成，让路走的更远； 三：现实的说薪资可以到达11-15K or more，却更轻松，更有价值，发言权，你不愿意吗？ 现在由于本人已技术转销售，现在就是生意人了哈哈，我也查询过各种仿真资料我发现很少，最多不过是Mentor Graphics 的HyperLynx ，candense的si工具，

但是他们真的太low了，精确度和完整性根本不能保证，最多是定性的能力，无法定量。真正的仿真是完整的die到die的仿真，是完整的系统的，是需要更高级的仿真软件，被收购的xxsigrity，xx ansys，hspicexx，adxx等等，这些软件才是真正的仿真。 本人提供各种软件及实战代码，例子，从基本入门到高级仿真，从电源仿真，到ddr仿真到高速串行仿真，应有尽有，，完全可以使用，想想以后的高薪，这点投入算什么呢？舍不得孩子套不住狼哦。 所有软件全兼容32位和64位系统。 切记本人还提供学习手册，你懂的，完全快速进入仿真领域。你懂的！ 希望各位好好斟酌，自己的路是哪个方向，是否想更好的发展，舍得是哲学范畴，投资看得是利润的最大化，学会投资吧，因为他值得拥有，骚年！ 注：本人也可提供培训服务，面面俱到，形象具体，包会！ 有购买和学习培训兴趣的请联系 QQ:2941392162

allegro_PCB_SI仿真

随着微电子技术和计算机技术的不断发展，信号完整性分析的应用已经成为解决高速系统设计的唯一有效途径。借助功能强大的Cadence公司SpecctraQuest 仿真软件，利用IBIS模型，对高速信号线进行布局布线前信号完整性仿真分析是一种简单可行行的分析方法，可以发现信号完整性问题，根据仿真结果在信号完整性相关问题上做出优化的设计，从而缩短设计周期。 本文概要地介绍了信号完整性(SI)的相关问题，基于信号完整性分析的PCB 设计方法，传输线基本理论，详尽的阐述了影响信号完整性的两大重要因素—反射和串扰的相关理论并提出了减小反射和串扰得有效办法。讨论了基于SpecctraQucst的仿真模型的建立并对仿真结果进行了分析。研究结果表明在高速电路设计中采用基于信号完整性的仿真设计是可行的, 也是必要的。 【关键字】 高速PCB、信号完整性、传输线、反射、串扰、仿真 Abstract With the development of micro-electronics technology and computer technology，application of signal integrity analysis is the only way to solve high-speed system design. By dint of SpecctraQuest which is a powerful simulation software, it’s a simple and doable analytical method to make use of IBIS model to analyze signal integrity on high-speed signal lines before component placement and routing. This method can find out signal integrity problem and make optimization design on interrelated problem of signal integrity. Then the design period is shortened. In this paper，interrelated problem of signal integrity, PCB design based on signal integrity, transmission lines basal principle are introduced summarily．The interrelated problem of reflection and crosstalk which are the two important factors that influence signal integrity is expounded. It gives effective methods to reduce reflection and crosstalk. The establishment of emulational model based on SpecctraQucst is discussed and the result of simulation is analysed. The researchful fruit indicates it’s doable and necessary to adopt emulational design based on signal integrity in high-speed electrocircuit design.

中外主流PCB设计软件大盘点

中外主流PCB设计软件大盘点 PCB设计工作的开展，是一项十分漫长的工作。在进行PCB设计时，首当其冲地是选择设计软件，没有完美无缺的PCB设计软件，关健是找到一种适合自己的工具，能很快、很方便的完成自己的设计工作。当然，在自己日常使用当中，对不同的工作任务，有必要选择不同的设计软件，甚至多种软件协同设计。本文将给大家介绍PCB设计工具，供大家参考。 PCB（Printed Circuit Board），中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。自从人类第一次连接碳片和硅片形成可工作电子产品以来PCB一直是电子行业的支柱。PCB设计从开始的手工绘制到现在越大规模元件库，强大自动布局布线等功能，越来越方便我们工程师进行线路板设计工作。PCB设计具体的可以分为几个部分的，即原理图设计、PCB layout、电路模拟仿真、CAM工程软件、抄板软件等。在PCB设计软件中，一般都包含了原理图设计和PCB 设计两大模块，一些强大的PCB设计软件甚至将以上的模块都包括在内。本文当中，我们主要讲的PCB设计软件，指的是原理图设计和PCB layout这两部分。 每个产业之所以会盛兴衰败都一定有它的时空背景存在，PCB产业发展到目前为止也是有一段历史的轨迹可循。从开始的众家厂商在自己擅长的领域发展，到后期不断地修改和完善，或优存劣汰、或收购兼并、或强强联合，现在在国内被人们熟知的厂商屈指可数：Altium、Cadence、Mentor、Zuken、Cadsoft以及国产的上海青越等。下面将分厂家对目前的主流PCB 软件进行介绍。 1 Altium Protel 系列 衡量一个软件的优劣，其中一个很现实的标准就是看它的市场占有率，也就是它的普及和流行程度，那么Altium Protel当之无愧地排在众多PCB设计软件的前面。Protel系列，较早就在国内开始使用，基本上所有高校的电子专业都开设相关课程，甚至许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。Altium曾声称中国有73%的工程师和80%的电子工程相关专业在校学生正在使用其所提供的解决方案，而目前正版率只有3%左右。当然，关于触目惊心的盗版问题，e-works也深表痛心，确实目前也没找到较好的规避方案，但是可以看出该软件在国内应用的广泛性。 图1 Altum Designer Protel是PROTEL（现为Altium）公司在1985年推出的PCB设计软件，从最初的Protel fo DOS，再升级为Protel for Windows，然后在1998年，推出protel 98，在1999年推出了划

CADENCE仿真步骤

Cadence SPECCTRAQuest 仿真步骤 [摘要]本文介绍了Cadence SPECCTRAQuest在高速数字电路的PCB设计中采用的基于信号完整性分析的设计方法的全过程。从信号完整性仿真前的环境参数的设置，到对所有的高速数字信号赋予PCB板级的信号传输模型，再到通过对信号完整性的计算分析找到设计的解空间，这就是高速数字电路PCB板级设计的基础。 [关键词]板级电路仿真I/O Buffer Information Specification（IBIS） 1 引言 电路板级仿真对于今天大多数的PCB板级设计而言已不再是一种选择而是必然之路。在相当长的一段时间，由于PCB仿真软件使用复杂、缺乏必需的仿真模型、PCB仿真软件成本偏高等原因导致仿真在电路板级设计中没有得到普及。随着集成电路的工作速度不断提高，电路的复杂性不断增加之后，多层板和高密度电路板的出现等等都对PCB板级设计提出了更新更高的要求。尤其是半导体技术的飞速发展，数字器件复杂度越来越高，门电路的规模达到成千上万甚至上百万，现在一个芯片可以完成过去整个电路板的功能，从而使相同的PCB上可以容纳更多的功能。PCB已不仅仅是支撑电子元器件的平台，而变成了一个高性能的系统结构。这样，信号完整性在PCB板级设计中成为了一个必须考虑的一个问题。 传统的PCB板的设计依次经过电路设计、版图设计、PCB制作等工序，而PCB的性能只有通过一系列仪器测试电路板原型来评定。如果不能满足性能的要求，上述的过程就需要经过多次的重复，尤其是有些问题往往很难将其量化，反复多次就不可避免。这些在当前激烈的市场竞争面前，无论是设计时间、设计的成本还是设计的复杂程度上都无法满足要求。在现在的PCB板级设计中采用电路板级仿真已经成为必然。基于信号完整性的PCB仿真设计就是根据完整的仿真模型通过对信号完整性的计算分析得出设计的解空间，然后在此基础上完成PCB设计，最后对设计进行验证是否满足预计的信号完整性要求。如果不能满足要求就需要修改版图设计。与传统的PCB板的设计比较既缩短了设计周期，又降低了设计成本。 同时，随着软件业的高速发展，涌现出了越来越多操作更简便、功能更多、成本更低的EDA软件。越来越完备的仿真模型也得以提供。所有这些都为PCB设计中广泛的采用电路设计板级仿真提供了充分条件。 下面就Cadence SPECCTRAQuest这一高速电路板级设计仿真工具采用IBIS模型详细介

电源完整性和地弹噪声的高速PCB仿真

电源完整性与地弹噪声的高速PCB仿真 随着信号的沿变化速度越来越快，今天的高速数字电路板设计者所遇到的问题在几年前看来是不可想象的。对于小于1纳秒的信号沿变化，PCB板上电源层与地层间的电压在电路板的 各处都不尽相同，从而影响到IC芯片的供电，导致芯片的逻辑错误。为了保证高速器件的正确动作，设计者应该消除这种电压的波动，保持低阻抗的电源分配路径。 为此，你需要在电路板上增加退耦电容来将高速信号在电源层和地层上产生的噪声降至最低。你必须知道要用多少个电容，每一个电容的容值应该是多大，并且它们放在电路板上什么位置最为合适。一方面你可能需要很多电容，而另一方面电路板上的空间是有限而宝贵的，这些细节上的考虑可能决定设计的成败。 反复试验的设计方法既耗时又昂贵，结果往往导致过约束的设计从而增加不必要的制造成本。使用软件工具来仿真、优化电路板设计和电路板资源的使用情况，对于要反复测试各种电路板配置方案的设计来说是一种更为实际的方法。本文以一个xDSM(密集副载波多路复用)电路板

的设计为例说明此过程，该设计用于光纤/宽带无线网络。软件仿真工具使用Ansoft的SIwave，SIwave基于混合全波有限元技术，可以直接从layout工具Cadence Allegro, Mentor Graphics BoardStation, Synopsys Encore和Zuken CR-5000 Board Designer导入电路板设计。图1是SIwave 中该设计的PCB版图。由于PCB的结构是平面的，SIwave可以有效的进行全面的分析，其分析输出包括电路板的谐振、阻抗、选定网络的S 参数和电路的等效Spice模型。 图1, SIwave中xDSM电路板的PCB版图，左边是两个高速总线，右边是三个Xilinx的FPGA。 xDSM电路板的尺寸，也就是电源层和地层的尺寸是11×7.2 英寸(28×18.3 厘米)。电源层和地层都是1.4mil厚的铜箔，中间被23.98mil 厚的衬底隔开。 为了理解对电路板的设计，首先考虑xDSM电路板的裸板(未安装器件)特性。根据电路板上高速信号的上升时间，你需要了解电路板在频域直到2GHz范围内的特性。图2所示为一个正弦信号激励电路板谐振于0.54GHz时的电压分布情况。同样，电路板也会谐振于0.81GHz和 0.97GHz以及更高的频率。为了更好地理解，你也可以在这些频率的谐振模式下仿真电源层与地层间电压的分布情况。 图2所示在0.54GHz的谐振模式下，电路板的中心处电源层和地层的电压差变化为零。对于一些更高频率的谐振模式，情况也是如此。但

Protues仿真设计到绘制PCBDOC

Protues仿真设计到绘制PCB 对于经常与单片机打交道的人，Protues是经常使用的仿真软件，对于我们的设计帮助很大。从设计到PCB的制造，要用EDA软件进行布线制板，虽然Protues有自己的电路设计软件，能满足简单的需要，但是更多的人青睐于Altium Design这样更专业的PCB绘制软件制板。 使用Protues自带的ARES绘制........................................................................................- 1 - 1、给原理图中无封装的器件添加封装....................................................................- 1 - 2、导入到ARES ........................................................................................................- 4 - 3、首先绘制PCB板的边界......................................................................................- 5 - 4、元件布局................................................................................................................- 6 - 5、元件布线................................................................................................................- 7 - 6、PCB输出............................................................................................................. - 11 - 使用Altium Design绘制...................................................................................................- 13 - 1、修改元件封装并由Protues 生成网络表...........................................................- 13 - 2、新建Altium Design工程并导入网格表..............................................................- 15 - 3、元件布局..............................................................................................................- 19 - 4、元件布线..............................................................................................................- 19 - 5、PCB输出.............................................................................................................- 22 - 版权声明20140217-REV1.0 本文允许非商业用途的传播以及在此基础上的演绎，转载请注明作者liutogo。 限于作者为大二学生水平有限，难免有错误，欢迎一起探讨。QQ：786665217 ?2014 liutogo All rights reserved.

高速PCB设计中的串扰分析与控制

高速PCB设计中的串扰分析与控制 物理分析与验证对于确保复杂、高速PCB板级和系统级设计的成功起到越来越关键的作用。本文将介绍在信号完整性分析中抑制和改善信号串扰的方法，以及电气规则驱动的高速PCB 布线技术实现信号串扰控制的设计策略。 当前，日渐精细的半导体工艺使得晶体管尺寸越来越小，因而器件的信号跳变沿也就越来越快，从而导致高速数字电路系统设计领域信号完整性问题以及电磁兼容性方面的问题日趋严重。信号完整性问题主要包括传输线效应，如反射、时延、振铃、信号的过冲与下冲以及信号之间的串扰等，其中信号串扰最为复杂，涉及因素多、计算复杂而难以控制。所以今天的电子产品设计迫切需要区别于传统设计环境、设计流程和设计方法的全新思路、流程、方法和技术。 EDA技术已经研发出一整套高速PCB和电路板级系统的设计分析工具和方法学，这些技术涵盖高速电路设计分析的方方面面：静态时序分析、信号完整性分析、EMI/EMC设计、地弹反射分析、功率分析以及高速布线器。同时还包括信号完整性验证和Sign-Off，设计空间探测、互联规划、电气规则约束的互联综合，以及专家系统等技术方法的提出也为高效率更好地解决信号完整性问题提供了可能。信号完整性分析与设计是最重要的高速PCB板级和系统级分析与设计手段，在硬件电路设计中扮演着越来越重要的作用，这里将讨论信号完整性问题中的信号串扰。 串扰解决方案 信号之间由于电磁场的相互耦合而产生的不期望的噪声电压信号称为信号串扰。串扰超出一定的值将可能引发电路误动作从而导致系统无法正常工作。解决串扰问题问题可以从以下几个方面考虑： a. 在可能的情况下降低信号沿的变换速率 通常在器件选型的时候，在满足设计规范的同时尽量选择慢速 的器件，并且避免不同种类的信号混合使用，因为快速变换的 信号对慢变换的信号有潜在的串扰危险。

PCB板设计步骤

1.5 PCB板的设计步骤 （1）方案分析 决定电路原理图如何设计，同时也影响到PCB板如何规划。根据设计要求进行方案比较、选择，元器件的选择等，开发项目中最重要的环节。 （2）电路仿真 在设计电路原理图之前，有时会会对某一部分电路设计并不十分确定，因此需要通过电路方针来验证。还可以用于确定电路中某些重要器件参数。 （3）设计原理图元件 PROTEL DXP提供了丰富的原理图元件库，但不可能包括所有元件，必要时需动手设计原理图元件，建立自己的元件库。 （4）绘制原理图 找到所有需要的原理元件后，开始原理图绘制。根据电路复杂程度决定是否需要使用层次原理图。完成原理图后，用ERC（电气法则检查）工具查错。找到出错原因并修改原理图电路，重新查错到没有原则性错误为止。 5）设计元件封装 和原理图元件一样，PROTEL DXP也不可能提供所有元件的封装。需要时自行设计并建立新的元件封装库。 6）设计PCB板 确认原理图没有错误之后，开始PCB板的绘制。首先绘出PCB板的轮廓，确定工艺要求（如使用几层板等）。然后将原理图传输到PCB板中，在网络表、设计规则和原理图的引导下布局和布线。利用设计规则查错。是电路设计的另一个关键环节，它将决定该产品的实用性能，需要考虑的因素很多，不同的电路有不同要求 （7）文档整理 对原理图、PCB图及器件清单等文件予以保存，以便以后维护和修改 DXP的元器件库有原理图元件库、PCB元件库和集成元件库，扩展名分别为SchLib、PcbLib、IntLib。但DXP仍然可以打开并使用Protel以往版本的元件库文件。 在创建一个新的原理图文件后，DXP默认为该文件装载两个集成元器件库：Miscellaneous Devices.IntLib和Miscellaneous Connectors.IntLib。因为这两个集成元器件库中包含有最常用的元器件。 注意：Protel DXP 中，默认的工作组的文件名后缀为.PrjGrp ，默认的项目文件名后缀为.PrjPCB 。如果新建的是FPGA 设计项目，建立的项目文件称后缀为.PrjFpg 。 也可以将某个文件夹下的所有元件库一次性都添加进来，方法是：采用类似于Windows的操作，先选中该文件夹下的第一个元件库文件后，按住Shift键再选中元件库里的最后一个文件，这样就能选中该文件夹下的所有文件，最后点打开按钮，即可完成添加元件库操作。 3.1 原理图的设计方法和步骤 下面就以下图所示的简单555 定时器电路图为例，介绍电路原理图的设计方法和步骤。 3.1.1 创建一个新项目 电路设计主要包括原理图设计和PCB 设计。首先创建一个新项目，然后在项目中添加原理图文件和PCB 文件，创建一个新项目方法： ●单击设计管理窗口底部的File 按钮，弹出一个面板。 ●New 子面板中单击Blank Project （PCB ）选项，将弹出Projects 工作面板。 ●建立了一个新的项目后，执行菜单命令File/Save Project As ，将新项目重命名为“ myProject1 ．PrjPCB ”，保存该项目到合适位置 3.1.2 创建一张新的原理图图纸

Altium Designer 电路设计 制板与仿真从入门到精通

第1章Altium Designer 13概述 本章主要介绍了Altium Designer 13的安装、启动方法、软件的激活方法、软件的汉化、软件的初步认识等，并重点介绍了Altium Designer 13的工程文件软件的激活和汉化方法。 1.1 Altium Designer 2013的安装 步骤如下： 安装Altium Designer 2013，下载安装包并解压，双击打开Altium Designer 2013文件夹。即可运行Altium Designer 2013安装程序，如图1-1所示。 图1-1 双击安装程序 出现Atium Designer 2013欢迎安装界面，如图1-2所示，单击Next按钮。 出现许可证协议界面，在Select Language（选择语言）栏中可以选择Chinese，也可以不选择。这里选中I accept the agreement复选框，单击Next按钮。如图1-3所示。 单击Next按钮，如图1-4所示。

2 Altium Designer 13 电路设计、制板与仿真从入门到精通 图1-2 欢迎界面 图1-3 选择安装选项 图1-4 单击Next按钮

3 第1章 Altium Designer 13概述 选择安装组件，保持默认，单击Next 按钮，如图 1-5所示。 图1-5 选择安装组件 更改安装路径，把安装路径更改到D 盘里，也可以自己选择安装的路径，单击Next ， 如图1-6 所示。 图1-6 选择安装路径 准备安装Altium Designer 2013，单击Next 按钮，如图1-7 所示。 图1-7 准备安装Altium Designer 2013