PCB布局布线基础技巧问答Altium杯AltiumDesigner应用技巧.docx

1、PCB布局布线基础技巧问答Altium杯AltiumDesigner应用技巧PCB布局布线基础技巧问答“Altium杯”AltiumDesigner应用技巧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.关于数字高频信号，差分线成效会更好；2、 在布板时，假如线密，过孔就可能要多，因此就会阻碍板子的电气性能，请问如何样提高板子的电气性能？关于低频信号，过孔不要紧，高频信号尽量减少过孔。假如线多能够考虑多层板；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，同时需要用

2、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阻碍有多大？应用的原则是什么？采纳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，因此一样设计中都使用通孔。 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，然而如此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？ 假如你有高频20MHz信号线，同时长度和数量都比较多，那么需要至少

3、两层给那个模拟高频信号。一层信号线、一层大面积地，同时信号线层需要打足够的过孔到地。如此的目的是：1、关于模拟信号，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，因为你打了专门多过孔，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通过一段比较长的路径才到达MCU），依旧把电源IC放置到中间偏右（电源IC的输出5V的线到达MCU就比较短，但输入电源线就通过比较长一段PCB板）？或是有更好的布局 ？第一你的所谓信号输入插件是否是模拟器件？假如是是模拟

4、器件，建议你的电源布局应尽量不阻碍到模拟部分的信号完整性因此有几点需要考虑（）第一你的稳压电源芯片是否是比较洁净，纹波小的电源对模拟部分的供电，对电源的要求比较高（）模拟部分和你的是否是一个电源，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（）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阻碍 8、在高速信号链的应用中，关于多ASIC都存在模拟地和数字地，怎么说是采纳地分割，依旧不分割地？既有准则是什么？哪种成效更好？迄今为止，没有定论。一样情形下你能够查阅芯片的手册。ADI所有混合芯片的手册中差不多上举荐你一种接地的方案，有些是举荐公地、有些是建议隔离地。这取决于芯片设计。9

5、、何时要考虑线的等长？假如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？如何运算？差分线。运算思路：假如你传一个正弦信号，你的长度差等于它传输波长的一半是，相位差确实是180度，这时两个信号就完全抵消了。因此这时的长度差是最大值。以此类推，信号线差值一定要小于那个值。10、高速中的蛇形走线，适合在那种情形？有什么缺点没，比如关于差分走线，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）假如蛇形走线在运算机板中显现，其要紧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。运算机主机板中的蛇形走线，要紧用在一些时钟信号中，如PCI-Clk,AGPCI

6、K,IDE,DIMM等信号线。（2）若在一样一般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畴内，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，以排除时滞造成的隐患，绕线是惟一的解决方法。一样要求延迟差不超过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

7、增大分布电容和分布电感，使信号质量有所下降。因现在钟IC引脚一样都接; 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，因此要求蛇形线间距最少是线宽的两倍。信号的上升时刻越小，就越易受分布电容和分布电感的阻碍。（4）蛇形走线在某些专门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

8、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(也确实是回路阻抗loop impedance 尽量小)以减少辐射， 还能够用分割地层的方式以操纵高频噪声的范畴，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点？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依旧要和PCB

9、加工厂家合作？那个问题要考虑专门多因素比如PCB材料的各种参数，依照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样要依照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，是否能够用共同的电源，在布线和磁珠布置上有什么技巧。 ？一样不建议如此使用如此使用会比较复杂，也专门难调试 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，要紧依据是什么？常用那些封装，能否举几个例子。0402是手机常用；0603是一样高速

10、信号的模块常用；依据是封装越小寄生参数越小，因此不同厂家的相同封装在高频性能上有专门大差异。建议你在关键的位置使用高频专用元件。 15、一样在设计中双面板是先走信号线依旧先走地线？那个要综合考虑在第一考虑布局的情形下，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，确实是信号线、电源线、地、操纵线这些你是如何划分在每个层的。一样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？（除去体积缘故）是以CPU的频率为准依旧其和外部器件数

11、据交互的频率为准？ 采纳多层板第一能够提供完整的地平面，另外能够提供更多的信号层，方便走线。关于CPU要去操纵外部储备器件的应用，应以交互的频率为考虑，假如频率较高，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阻碍如何分析，如何区分信号传输过程中引入的噪声是布线导致依旧运放器件导致。 那个专门难区分，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，常用设置是如何样的，能举例说明吗？例如工作频率在300Mhz的时候该如何设置。300MHz的信号一定要做阻抗仿

12、真运算出线宽和线和地的距离；电源线需要依照电流的大小决定线宽地在混合信号PCB时候一样就不用“线”了，而是用整个平面，如此才能保证回路电阻最小，同时信号线下面有一个完整的平面 20、请问如何样的布局才能达到最好的散热成效？PCB中热量的来源要紧有三个方面：(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，是要紧热源，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，临时不做考虑。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。要紧是通过减小发热，和加快散热来实现。那个

13、地点有一篇相关的文章21、可否说明下线宽和与之匹配的过孔的大小比例关系？那个问题专门好，专门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。您能够在网上找一个过孔的阻抗运算软件，然后保持过孔的阻抗和传输线的阻抗一致就行。22、您好！在一块一般的有一MCU操纵的PCB电路板中，但没大电流高速信号等要求不是专门高，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？一样来讲，就铺一个完整的地就能够了。23、1、我明白AD转换芯片下面要做模拟地和数字地的单点连接，但假如板上有多个AD转换芯片的情形下如何处理呢？2、多层电路板中，多路开关（multiple

14、xer）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，一样ADC的速度会高于MUX，因此建议放在ADC下方。因此，保险起见，能够在MUX下方也放一个磁珠的封装，调试时视具体情形来选择在哪进行单点连接。 24、在常规的网络电路设计中，有的采纳把几个地连在一起，又如此的用法吗？什么缘故？感谢！不是专门清晰您的问题。关于混合系统确信会有几种类型的地，最终是会在一点将其连接一起，如此做的目的是等电势。大伙儿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

15、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，如此数字就可不能阻碍到模拟。模拟地和数字地处理的动身点是类似的，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？模拟电路对地的要紧要求是，完整、回路小、阻抗匹配。数字信号假如低频没有专门要求；假如速度高，也需要考虑阻抗匹配和地完整。27、去耦电容一样有两个，0.1和10的，假如面积比较紧张的情形话，如何放置两个电容，哪个放置背面好些？要依照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，经常会显现IQ

16、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一般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专门多参数的阻碍，在高频信号下，专门多一般电路能够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?答能够参考：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

17、不需要如此做，但模拟电路和数字电路要分开放置。 33、问一样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板设计时如何幸免互相干扰问题？答模拟电路假如匹配合理辐射专门小，一样是被干扰。干扰源来自器件、电源、空间和PCB；数字电路由于频率重量专门多，因此确信是干扰源。解决方法一样是，合理器件的布局、电源退偶、PCB分层,假如干扰特点大或者模拟部分专门敏锐，能够考虑用屏蔽罩 。35、问关于高速线路板，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排除，依旧采纳体会方法来解决？应该如何平

18、稳这种效率与性能的问题？答一样来说要分析寄生参数关于电路性能的阻碍假如阻碍不能忽略，就一定要考虑解决和排除。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、问如何幸免高速信號的crosstalk? 答能够让信号线离的远一些，幸免走平行线，通过铺地或加爱护来起到屏蔽作用，等等。 38、问请问在多层板设计中经常会用到电源平面，但是在双层板中需要设计电源平面吗？答专门难，因为你各种信号线在双层布局差不多差不多了 39、问PCB

19、板的厚度对电路有什么阻碍吗？一样是如何选取的？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运算的，PCB厂商会依照你的要求进行制作。40、问地平面能够使信号最小回路，然而也会和信号线产生寄生电容，那个应该如何取舍？答要看寄生电容对信号是否有不可忽略的阻碍假如不可忽略，那就要重新考虑 41、问LDO输出当做数字电源依旧模拟电源意思是数字跟模拟哪个先接电源输出好 ？答假如想用一个LDO来为数字和模拟提供电源，建议先接模拟电源，模拟电源通过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，依旧应该在模拟地和数字地之间用磁珠呢 ？答模拟VCC通

20、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？答一样需要注意：所有布线包括周围的器件摆放、地平面都需要对称。具体能够参考：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、问采纳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？答那个快速集成电路芯片是什么芯片？假如是数字芯片，一样不用考虑假如是模拟芯片，要看传输

21、线效应是否大到阻碍芯片的性能 。46、问在一个多层的PCB设计中，是否还需要覆铜呢？假如覆铜的话应该将其连接到哪一层？答假如内部有完整的地平面和电源平面，则顶层和底层能够不敷铜。47、问在高速多层PCB设计时，进行阻抗仿真一样如何进行，利用什么软件？有什么要专门注意的问题吗？答你能够采纳Multisim软件来仿真电阻电容效应。 48、问有些器件的引脚较细，然而PCB板上走线较粗，连接后会可不能造成阻抗不匹配的问题？假如有该如何解决？答要看是什么器件而且器件的阻抗一样在数据手册上给出，一样和引脚粗细关系不大 49、问差分线一样都需要等长假如实在在LAYOUT中有困难实现，是否有其他补救措施？答能

22、够通过走蛇形线来解决等长的问题，现在大多数的PCB软件都能够自动走等长线，专门方便。 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，如此模拟地域数字地不确实是多点连接了吗？答芯片内部的地管脚差不多上连接在一起的。然而在PCB板上仍旧需要连接。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，我的电路板采纳两面贴片焊接芯片，板子上走了专门多的过孔，信号线也走在邻近，如此走线会对信号产生干扰吗？ 答假如是低速数字信号，应该问题不大。否则确信会阻碍信号的质量。52、问数字线在

23、考虑要不要做阻抗匹配时，是看信号传出至反射回来时，总时刻是否超过上升沿的20%，若超过则需阻抗匹配。请问模拟线要不要阻抗匹配？如何样考虑？答低频的模拟信号是不需要匹配的，射频的模拟信号因此也要考虑匹配问题。 53、问关于完整的地平面，在使用AD/DA芯片的板子上，假如层数比较多，能够提供一个完整的模拟地和一个完整的数字地；也能够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？答一样来讲，都会铺完整的地平面。除非是一些专门的情形，比如板子的模拟部分和数字部分是明显分开的，能够专门容易地区分开。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阻碍模拟地，

24、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，使用时需要预先估量噪点频率，以便选用适当型号。关于频率不确定或无法预知的情形，磁珠不合。0欧电阻相当于专门窄的电流通路，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、问如何幸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

25、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。测试能够用示波器的探头测试上面说的位置，判定出干扰从何而来。PWM信号假如是通过低通滤波变成直流操纵电压的话，能够考虑就进做滤波，或者并联对地一个小电容，让PWM的波形变圆，减少高频重量 57、问请问，在电路板中，一个ARM或者FPGA经常会向外连接专门多RAM，FLAH如此的器件，请问这些主芯片与这些储备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

26、大小是多少？过孔孔径的大小对信号的阻碍大么？ 答假如速度大于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，一样，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？那么要如何放过孔比较合理呢？答过孔少是针对信号线，假如是地的过孔，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

27、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 。答不明白您的模拟信号的频率多高，假如不高则不需要阻抗匹配。阻抗匹配能够用一些仿真软件运算PCB的阻抗。例如APPCAD。器件的阻抗能够通过手册查询。 62、问经常会看到PCB板上有专门多地孔，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阻碍 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管到差分线不跨平面。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过地

28、平面后都得回流回去，假如回流绕专门大圈才回去，一样会感应更多的干扰进来，假如差分线上的噪声一样，则会彼此抵消，因此是有一定道理的。 64、问在高速多层PCB设计时，数字地和模拟地如何区分？是依照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。如此确实是铜线的截面积。 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爱护？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

29、丝这些在电源上是必须的。信号的话，看情形也得加TVS管，及二极管来爱护模拟电路输入显现大电压的情形。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，如何选择？答从阻抗匹配的角度，这两种线都能够做成匹配的弯角。然而圆角可能不行加工。 68、问在高频走线中假如尺寸受限，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，能够吗？答不行，会引入更多寄生参数 69、问请问在使用外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，我在器件的底层差不多覆铜了。还有外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，请问该如何样处理。答一样仪放

30、芯片资料会有举荐的Layout的方法及图，能够参考。保证引线短和粗是必须的。选用贴片低精度的电阻依旧直插高精度的电阻哪种好，得看具体调试的结果。 70、问PCB软件能够自动布线，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选材有没有什么专门的规定或是一样如何选材？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？ 答目前较多采纳的高频电路板基材是氟糸介质基板，如聚四氟乙烯(PTFE)，平常称为特氟龙，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

31、大小如何运算？答一样情形，关于电源产生部分，要用10u和0.1u的电容去耦，要同时考虑高频和低频的去耦；关于其他原件一样差不多上用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 ？答不同的材质的的寄生参数不同，能够依照你使用的寄生参数建立模型来运算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。依旧没有太大的要求，只要差不多就能够了？依旧要按共面波导运算？答一定要用共面波导或者微带线的阻抗仿真运算。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孔的数量多与少阻碍程度为何？答 一样能够依照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