硬件电路设计

SCH设计、PCB设计、FPGA设计、EMI及EMC设计。

高频电路用电路板设计技术探索

2005-6-29 赢泽 高频布线

设计高频电路用电路板有许多注意事项,尤其是GHz等级的高频电路,更需要注意各电子组件pad与印刷pattern的长度对电路特性所造成的影响。最近几年高频电路与数字电路共享相同电路板,构成所谓的混载电路系统似乎有增加的趋势,类似如此的设计经常会造成数字电路动作时,高频电路却发生动作不稳定等现象,其中原因之一是数字电路产生的噪讯,影响高频电路正常动作所致。为了避免上述问题除了设法分割两电路block之外,设计电路板之前充分检讨设计构想,才是根本应有的手法,基本上设计高频电路用电路板必需掌握下列三大原则: 1.高质感。 2.不可取巧。 3.不可仓促抢时间。 ...

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PCB设计中信号线跨电源分割层的影响分析

2005-5-29 赢泽 布线策略

    下面是我对电源回流的理解,跟大家分享一下^_^(其中介绍的一些处理方法在国内外很多高速PCB电路里都有应用的)     这里简单构造了一个“场景”,结合下图介绍一下地回流和电源回流以及一些跨分割问题。为方便作图,把层间距放大。    IC1为信号输出端,IC2为信号输入端(为简化PCB模型,假定接收端内含下接电阻)第三层为地层。IC1和IC2的地均来自于第三层地层面。顶层右上角为一块电源平面,接到电源正极。C1和C2分别为IC1、IC2的退耦电容。图上所示的芯片的电源和地脚均为发、收信号端的供电...

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PCB板的跨分割设计

2005-5-29 赢泽 布线策略

在电路设计的时候,在一块PCB板上存在多种电源、多种地的情况越来越多,例如48V,12V-12V,5V,-5V,3.3V,2.5V,1.8V1.5V等电源中常见的种类,AGND(模拟地)DGND(数字地)、PGND(保护地)等不同功能所需的地平面纵横交错,一部分IC明确要求本IC要进行单点接地,以及所需的电源、地平面挖空。为了保证这些地、电源都有高的可靠性,将每一种电源、地分配一层,即一个平面,必然导致电路板叠层的增加,电路板制作的成本大幅度升高。前面说过,电路板的制作成本和叠层数成正比。为了兼顾节约成本和保证电路板的可靠性,工程师在PCB设计的时候,会按照电路板的特点、将两种或者几种PCB的...

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pcb电路抗干扰

2005-5-29 赢泽 布线策略

在电子系统设计中,为了少走弯路和节省时间,应充分考虑并满足抗干扰性 的要求,避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。形成干扰的基本要素有三个: (1)干扰源,指产生干扰的元件、设备或信号,用数学语言描述如下:du/dt, di/dt大的地方就是干扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可 能成为干扰源。  (2)传播路径,指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传 播路径是通过导线的传导和空间的辐射。  (3)敏感器件,指容易被干扰的。如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC, 弱信号放大器等。  ...

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混合信号PCB的分区设计

2005-5-29 赢泽 布线策略

混合信号电路PCB 的设计很难,零件的布局,布线以及电源和地线的处理将影响到电路性能和电磁相容性能。本文介绍的地和电源的分区设计能最佳化混合信号电路的性能。 如何降低数字信号和模拟信号的相互干扰呢?在设计之前必须了解电磁相容 (EMC) 的两个基本原则:第一个原则是尽可能降低电流回路的面积;第二个原则是系统只采取一个参考面。相反如果系统存在两个参考面,就有可能形成一个偶极天线 (注:小型偶极天线的辐射大小与线的长度,流过电流的大小的频率成正比);而如果信号不能由尽可能小的环路返回,就有可能形成一个大的环状天线 (注:大型环状天线的辐射大小与环路面积,流过环路的电流大小及频率的平方成...

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Protel软件在高频电路布线中的技巧

2005-5-29 赢泽 布线策略

数字器件正朝着高速、低耗、小体积、高抗干扰性的方向发展,这一发展趋势对印刷电路板的设计提出了很多新要求。 (1)高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须的,也是降低干扰的有效手段。 合理选择层数能大幅度降低印板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,能更好地实现就近接地,能有效地降低寄生电感,能有效缩短信号的传输长度,能大幅度地降低信号间的交叉干扰等等,所有这些都对高频电路的可靠工作有利。有资料显示,同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。但是,板层数越高,制造工艺越复杂,成本越高. (2)高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。高频电路布...

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[PCB技术]【经验】布线工程师谈PCB设计

2005-5-29 赢泽 布线策略

LBSALE[10]LBSALE 今天刚到这里注册,看到不少弟兄的帖子,感觉没有对PCB有一个系统的、合理的设计流程。就随便写点,请高手指教。     一般PCB基本设计流程如下:前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。     第一:前期准备。这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事,必先利其器”,要做出一块好的板子,除了要设计好原理之外,还要画得好。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH的元件库...

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PCB布局布线技术

2005-5-29 赢泽 布线策略

布局布线技术 a) 过孔 过孔一般被使用在多层印制电路版中。当是高速信号时,过孔产生1到4nH的电感和0.3到0.8pF的电容到路径。因此,当铺设高速信号通道时,过孔应该 被保持到绝对的最小。对于高速的并行线(例如地址和数据线),如果层的改变是不可避免,应该确保每根信号线的过孔数一样。 b) 45度角的路径 与过孔相似,直角的路径转动应该被避免,因为它在内部的边缘能产生集中的电场。该场能产生耦合到相邻路径的躁声,因此,当转动路径时全部的直角路径应该采用45度的。 图5是45度路径的一般规则。 c) 短截线...

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电路中不同地线的处理方法

2005-5-29 赢泽 布线策略

1. 数字地和模拟地应分开 在高要求电路中,数字地与模拟地必需分开。即使是对于A/D、D/A转换器同一芯片上两种“地”最好也要分开,仅在系统一点上把两种“地”连接起来。 2.浮地与接地 系统浮地,是将系统电路的各部分的地线浮置起来,不与大地相连。这种接法,有一定抗干扰能力。但系统与地的绝缘电阻不能小于50MΩ,一旦绝缘性能下降,就会带来干扰。通常采用系统浮地,机壳接地,可使抗干扰能力增强,安全可靠。 3.一点接地 在低频电路中,布线和元件之间不会产生太大影响。通常频率小于1MHz的电路,采用一点接地。 4.多点接地。 在高频电路中,寄生电容和电感的影响较大。通常频率大于1...

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如何降低噪声与电磁干扰

2005-5-29 赢泽 布线策略

1) 能用低速芯片就不用高速的,高速芯片用在关键地方。 (2) 可用串一个电阻的办法,降低控制电路上下沿跳变速率。 (3) 尽量为继电器等提供某种形式的阻尼。 (4) 使用满足系统要求的最低频率时钟。 (5) 时钟产生器尽量靠近到用该时钟的器件。石英晶体振荡器外壳要接地。 (6) 用地线将时钟区圈起来,时钟线尽量短。 (7) I/O驱动电路尽量靠近印刷板边,让其尽快离开印刷板。对进入印制板的信号要加滤波,从高噪声区来的信号也要加滤波,同时用串终端电阻的办法,减小信号反射。 (8) MCD无用端要接高,或接地,或定义成输出端,集成电路上该接电源地的端都要...

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印制电路板设计原则和抗干扰措施

2005-5-29 赢泽 布线策略

印制电路板(PCB)是电子产品中电路元件和器件的支撑件.它提供电路元件和器件之间的电气连接。随着电于技术的飞速发展,PGB的密度越来越高。PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大.因此,在进行PCB设计时.必须遵守PCB设计的一般原则,并应符合抗干扰设计的要求。 PCB设计的一般原则 要使电子电路获得最佳性能,元器件的布且及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的PCB.应遵循以下一般原则: 1. 布局 首先,要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后.再确定特殊元件的...

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系统接地的分类

2005-5-29 赢泽 布线策略

1. 信号“地” 信号“地”又称参考“地”,就是零电位的参考点,也是构成电路信号回路的公共段,图形符号“⊥”。 1) 直流地:直流电路“地”,零电位参考点。 交流地:交流电的零线。应与地线区别开。 3) 功率地:大电流网络器件、功放器件的零电位参考点。 4) 模拟地:放大器、采样保持器、A/D转换器和比较器的零电位参考点。 5) 数字地:也叫逻辑地,是数字电路的零电位参考点。 6) “热地”:开关电源无需使用变压器,其开关电路的“地”和市电电网有关,既所谓的“热地”,它是带电的,图形符号为:“ ”。 “冷地”:由于开关电源的高频变压器将输入、输出端隔离;又由于其反馈电路常用光电...

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印刷电路板的过孔

2005-5-29 赢泽 布线策略

一.过孔的基本概念 过孔(via)是多层PCB的重要组成部分之一,钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。简单的说来,PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。从作用上看,过孔可以分成两类:一是用作各层间的电气连接;二是用作器件的固定或定位。如果从工艺制程上来说,这些过孔一般又分为三类,即盲孔(blind via)、埋孔(buried 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...

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