PCB设计你问我答,谁看谁机智

2018-3-13 10:58 210 0 分类: PCB
1、什么是“信号回流路径”?  

信号回流路径,即return current。高速数字信号在传输时,信号的流向是从驱动器沿PCB传输线到负载,再由负载沿着地或电源通过最短路径返回驱动器端。这个在地或电源上的返回信号就称信号回流路径。Dr.Johson在他的书中解释,高频信号传输,实际上是对传输线与直流层之间包夹的介质电容充电的过程。SI分析的就是这个围场的电磁特性,以及他们之间的耦合。 

2、在一个系统中,包含了dsppld,请问布线时要注意哪些问题呢? 

看你的信号速率和布线长度的比值。如果信号在传输线上的时延和信号变化沿时间可比的话,就要考虑信号完整性问题。另外对于多个DSP,时钟,数据信号走线拓普也会影响信号质量和时序,需要关注。 

3、为何要铺铜? 

一般铺铜有几个方面原因。

(1) EMC.对于大面积的地或电源铺铜,会起到屏蔽作用,有些特殊地,如PGND起到防护作用。

(2) PCB工艺要求。一般为了保证电镀效果,或者层压不变形,对于布线较少的PCB板层铺铜。

(3) 信号完整性要求,给高频数字信号一个完整的回流路径,并减少直流网络的布线。当然还有散热,特殊器件安装要求铺铜等等原因。 

4、请问端接的方式有哪些? 

端接(terminal),也称匹配。一般按照匹配位置分有源端匹配和终端匹配。其中源端匹配一般为电阻串联匹配,终端匹配一般为并联匹配,方式比较多,有电阻上拉,电阻下拉,戴维南匹配,AC匹配,肖特基二极管匹配。 

5、如何对接插件进行SI分析? 

IBIS3.2规范中,有关于接插件模型的描述。一般使用EBD模型。如果是特殊板,如背板,需要SPICE模型。也可以使用多板仿真软件(HYPERLYNX或IS_multiboard),建立多板系统时,输入接插件的分布参数,一般从接插件手册中得到。当然这种方式会不够精确,但只要在可接受范围内即可。 

6、采用端接(匹配)的方式有什么规则? 

数字电路最关键的是时序问题,加匹配的目的是改善信号质量,在判决时刻得到可以确定的信号。对于电平有效信号,在保证建立、保持时间的前提下,信号质量稳定;对延有效信号,在保证信号延单调性前提下,信号变化延速度满足要求。 

7、除protel工具布线外,还有其他好的工具吗? 

至于工具,除了PROTEL,还有很多布线工具,如MENTOR的WG2000,EN2000系列和powerpcb,Cadence的allegro,zuken的cadstar,cr5000等,各有所长。 

8、在数字和模拟并存的系统中,有2种处理方法,一个是数字地和模拟地分开,比如在地层,数字地是独立地一块,模拟地独立一块,单点用铜皮或FB磁珠连接,而电源不分开;另一种是模拟电源和数字电源分开用FB连接,而地是统一地。这两种方法效果是否一样?  

应该说从原理上讲是一样的。因为电源和地对高频信号是等效的。

区分模拟和数字部分的目的是为了抗干扰,主要是数字电路对模拟电路的干扰。但是,分割可能造成信号回流路径不完整,影响数字信号的信号质量,影响系统EMC质量。因此,无论分割哪个平面,要看这样作,信号回流路径是否被增大,回流信号对正常工作信号干扰有多大。

现在也有一些混合设计,不分电源和地,在布局时,按照数字部分、模拟部分分开布局布线,避免出现跨区信号。 

9、能否利用器件的IBIS模型对器件的逻辑功能进行仿真?如果不能,那么如何进行电路的板级和系统级仿真? 

IBIS模型是行为级模型,不能用于功能仿真。功能仿真,需要用SPICE模型,或者其他结构级模型。 

10、采用端接(匹配)的方式是由什么因素决定的? 

匹配采用方式一般由BUFFER特性,拓普情况,电平种类和判决方式来决定,也要考虑信号占空比,系统功耗等。 


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