PCB设计

很多工程师都习惯于将PCB文件设计好后直接扔给PCB板厂处理，特别是使用Protel、Altium Designer和PADS的工程师，这些文件格式板厂都能直接接受，当然，这些是PCB的设计源文件，最终还得由板厂的CAM工程师转换成对应的Gerber文件......

探讨使用PROTEL设计软件实现高速电路印制电路板设计的过程中，需要注意的一些布局与布线方面的相关原则问题，提供一些实用的、经过验证的高速电路布局、布线技术，提高了高速电路板设计的可靠性与有效性。结果表明，该设计缩短了产品研发周期，增强市场竞争能力。

1、问题的提出

随着电子系统设计复杂性和集成度的大规模提高，时钟速度和器件上升时间越来越快，高速电路设计成为设计过程的重要部分。在高速电路设计中，电路板线路上的电感与电容会使导线等效成为一条传输线。端接元件的布局不正确或高速信号的错误布线都会引起传输线效应问题，从而使系统输出不正确的数据、电路工作不正常甚至完全不工作。基于传输线模型，归纳起来，传输线会对电路设计带来信号反射、串扰、电磁干扰、电源与接地噪声等不良效应。

为了设计出能够可靠性工作的高速PCB电路板，必须对设计进行充分细致的考虑，解决布局布线时可能产生的一些不可靠的问题，缩短产品的研发周期，提高市场竞争力。

2、高频系统的布局设计

1）焊端 termination：无引线表面组装元器件的金属化电极。

2）片状元件 chip component：任何有两个焊端的无引线表面组装无源器件的通称。例如电阻器、电容器、电感器等。

3）密耳 mil：英制长度计量单位，1mil = 0.001inch（英寸）=0.0254 mm（毫米），如无特殊说明，本规范中所用的英制与国标单位的换算均为1mil=0.0254mm。

4）印制电路板 PCB：printed circuit board：完成印制线路或印制电路工艺加工的板子的通称。包括刚性及挠性的单面板、双面板和多层板。

5）焊盘图形简称焊盘 land pattern/pad：位于印制电路板的元件安装面，作为相对应的表面组装元件互连用的导体图形。

6）封装 print package：在印制电路板上按元器件实际尺寸（投影）和引脚规格等做出的，由多个焊盘和表面丝印组成的元器件组装图形。

7）通孔 through hole：用于连接印制电路板面层与底层的电镀通路，于插装元件之用。

8）波峰焊 wave soldering：预先装有元器件的印制电路板沿着一个方向，通过一种稳定的、连续不断的熔融的焊料波峰进行焊接。

1、注意板上通孔：通孔使得电源层上需要刻蚀开口以留出空间给通孔通过。而如果电源层开口过大，势必影响信号回路，信号被迫绕开，回路面积增大，噪声加大。同时如果一些信号线都集中在开口附近，共用这一段回路，公共阻抗将引发串扰。

2、连接线需要足够多的地线：每一信号需要有自己的专有的信号回路，而且信号和回路的环路面积尽可能小，也就是说信号与回路要并行。

3、模拟与数字电源的电源要分开：高频器件一般对数字噪音非常敏感，所以两者要分开，在电源的入口处接在一起，若信号要跨越模拟和数字两部分的话，可以在信号跨越处放置一条回路以减小环路面积。

4、避免分开的电源在不同层间重叠：否则电路噪声很容易通过寄生电容耦合过去。

5、隔离敏感元件：如PLL。

6、放置电源线：为减小信号回路，通过放置电源线在信号线边上来实现减小噪声。

来源：网络