
PCB设计
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钓鳌牧马
半个信号完整性工程师
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应对EMC的一个好习惯——板边包地孔
通过在板边打地孔,可以有效地减少PCB边缘上的电磁波辐射和接收,从而减少干扰周围电路和设备的可能性。特别是在大型PCB或受机械应力影响较大的环境下,板边的地孔可以减少板边的挠曲和变形,从而提高整体的机械性能。2)防止边缘效应:在高频或高速数字电路中,电信号可能会在PCB边缘上反射或扩散,导致信号完整性问题。通过在板边打地孔,可以降低这种边缘效应,减少信号反射和扩散的影响。4)提高接地性能:通过在板边打地孔,可以增加PCB的接地面积,改善接地性能。这对于长期使用或在恶劣环境中使用的PCB尤其重要。原创 2025-03-11 09:38:20 · 803 阅读 · 0 评论 -
PCB设计之NRZ与PAM4技术
云计算和大数据等领先趋势推动了指数级的流量增长和400G+以太网的兴起。数据中心网络面临着更大的带宽需求,基础设施需要创新技术来满足不断变化的需求。PCB的设计速率越来越高,随着56Gbps+的需求进来,对PCB layout的要求也越来越高。如100G光模块,就采用了4通道25GbpsNRZ,到200G光模块4通道就可以有56GNRZ和56GPAM4两种方案来选择实现。这两种技术有什么差异呢,对我们的设计有什么影响?原创 2025-02-28 14:42:59 · 1096 阅读 · 0 评论 -
PCB设计之载流能力
MIL-STD-275E标准还给出了内层导体的横截面积、电流与温升的关系图,内层载流就是将外层的通流能力降低了一半,因为研究人员当时仅通过实验测量了表层导体的相关数据,内层没有测量,而研究人员想当然的认为内层的散热比表层差一倍,所以就给出了内层图,这直到20多年后被证实是错误的,但它没有造成什么严重后果,因为它的数据是相当保守的,它只会造成PCB线宽的浪费而不会引起问题。该标准对内层导体也进行的深入研究,其中比较反直觉的是,内层导体和外层导体散热没什么差距,甚至更好,因为板上的材料比空气导热性能更好。原创 2024-11-11 10:51:12 · 1965 阅读 · 0 评论 -
参考平面是否可以是电源平面?
从构成电流回路的角度来看,下图的电流分布图也很清晰的显示出返回电流的分布,如果两个平面和走线之间的间距近似相等,那么两个平面上的返回电流也近似相等,此时,两个平面同样重要。这是因为芯片内部信号参考的是电源,那么在PCB上参考电源会比较好,但多数芯片设计中高速信号都是参考地,所以在很多高速信号的设计指导当中都推荐参考地,虽然在高频带电源去耦电容显低阻抗特性,电源与地表现为等电位,但由于去耦电容位置摆放的问题可能会增大信号的回流面积,从而影响信号质量,所以对于多数高速信号,参考地位比较好的选择。转载 2023-07-12 16:09:56 · 1704 阅读 · 1 评论 -
利用HFSS 3D layout 进行PCB过孔优化
•演示了如何生成子设计的裁剪方法。•参数化Vias并对其进行优化。转载 2023-06-27 09:04:29 · 3752 阅读 · 7 评论 -
PCB设计之Stub
稍微展开讲一下,过孔以走线为界可以分为两个部分,一部分上端的通孔,一部分是下端的stub,当信号从芯片输出到过孔时,一部分信号会继续通过通孔和走线进入到接收端,另一部分信号会沿着stub传输,当到最下端时,由于下端是开路,信号会沿反方向反射回去,这部分也会一部分沿着走线传输,另一部分回到发送端。3.Stub长度等于1/4信号波长的频率时影响最为严重,公式如下图,虽然f0是影响最显著的频率,但早在这个频率之前,通孔Stub就开始降低通孔转换的性能,因为它为端点增加额外电容。7、板厂背钻工艺导致stub。原创 2023-05-23 09:59:30 · 14835 阅读 · 0 评论 -
保护地线到底有哪些作用?
因此,对于表层走线来说,走线间距很大时,中间再加入保护地线,几乎没有什么效果,如果处理不好反而会使串扰恶化。如下图,内层间距为5W,两种情况下近端串扰噪声波形如图。但是,对于内层走线来说,使用密集型的GND过孔几乎得不到额外的好处,下图对比了GND过孔间距为2000mil(保护地线两端打GND过孔)和GND过孔间距为400mil时的近端串扰情况,串扰量几乎没有变化。要想加入保护地线,首先必须把两个信号线的间距拉开到足以容纳一根保护地线的空间,由于拉开了信号线的间距,即使不插入保护地线,也会减小串扰。转载 2023-04-01 15:26:43 · 709 阅读 · 0 评论 -
PCB设计之信号的传播延时
源同步时钟主要是DDR信号,在DDR设计中,DQ(数据)信号参考DQS(数据选通)信号,CMD(命令)信号与Ctrl(控制)信号参考CLK(时钟)信号,由于DQ的速率是CMD&Ctrl信号速率2倍,所以DQ信号和DQS信号之间的传输延时要求比CMD&Ctrl和CLK之间的要求更高。Case1:过孔带来的时延差值为11ps,这个就很好理解了,过孔有一定的物理长度,该过孔长1mm,过孔本身还具有寄生电容和寄生电感,所以实际带给信号的传输线延会比普通传输线要大,本例中是11ps,而且这个延时跟频率有一定关系。原创 2023-04-01 14:51:45 · 3384 阅读 · 2 评论 -
渐近线(泪滴)能改善信号质量吗?
至此,其实我们可以发现,何平华老师是用射频阻抗匹配的思路来看待渐变线的影响,其中关于过孔渐变或者泪滴描述较少,是因为过孔的阻抗往往是偏低的,一般过孔隔离对进线的影响与过孔的容性形成互补,过孔优化仿真时也会将隔离处的走线考虑在内,如果此后再追加过孔泪滴必然是画蛇添足,进而改变原有的优化结果。渐变线越长,则仿真结果越好。相对于50欧微带线和50欧器件来说,宽焊盘呈容性,渐变线比微带线宽,也呈容性,在同一个位置,容性与容性是叠加的,导致阻抗更不匹配。显然,细焊盘连接50欧宽线,渐变长度越长,回波损耗指标越差。转载 2022-09-06 09:45:41 · 3044 阅读 · 2 评论 -
PCB数模电路设计及整改案例分享
数模混合电路的设计,一直是困扰硬件电路设计师提高性能的瓶颈。众所周知,现实的世界都是模拟的,只有将模拟的信号转变成数字信号,才方便做进一步 的处理。模拟信号和数字信号的转变是否实时、精确,是电路设计的重要指标。除了器件工艺,算法的进步会影响系统数模变换的精度外,现实世界中众多干扰,噪声也是困扰数模电路性能的主要因素。......转载 2022-08-04 14:46:12 · 1773 阅读 · 0 评论 -
信号完整性设计的五个问题
反射过程会发生很多次,延时叠加,反复的反射震荡,这是一个很复杂的过程,理论上简单,但最终会叠加出来一个神马东西?那么问题来了,硬件人员把这个问题丢给你,怎么解决无所谓,硬件要的就是结果,搞定就行。电源的磁珠滤波(又是万恶的磁珠滤波),话说电源上用磁珠滤波那是比比皆是,话说这个磁珠滤波吃掉了多少硬件人员的加班时间,调试调试再调试,调试到崩溃。好纠结的困局,这点事如果画板子之前整体做个规划,哪些信号走哪个信号层,哪个平面层放GND,哪个平面层放电源,也就没这么纠结了。好吧,仿真工程狮,仿真工程狮,咱开仿。...转载 2022-07-27 11:00:39 · 977 阅读 · 0 评论