41、怎樣通過(guò)安排疊層來(lái)減少?EMI?問(wèn)題?
首先,EMI?要從系統(tǒng)考慮,單憑?PCB?無(wú)法解決問(wèn)題。層迭對(duì)?EMI?來(lái)講,我認(rèn)為主要是提供信號(hào)短回流路徑,減小耦合面積,抑制差模干擾。另外地層與電源層緊耦合,適當(dāng)比電源層外延,對(duì)抑制共模干擾有好處。
42、為何要鋪銅?
一般鋪銅有幾個(gè)方面原因。1,EMC.對(duì)于大面積的地或電源鋪銅,會(huì)起到屏蔽作用,有些特殊地,如?PGND?起到防護(hù)作用。2,PCB?工藝要求。一般為了保證電鍍效果,或者層壓不變形,對(duì)于布線較少的PCB?板層鋪銅。3,信號(hào)完整性要求,給高頻數(shù)字信號(hào)一個(gè)完整的回流路徑,并減少直流網(wǎng)絡(luò)的布線。當(dāng)然還有散熱,特殊器件安裝要求鋪銅等等原因。
43、在一個(gè)系統(tǒng)中,包含了dsp和?pld,請(qǐng)問(wèn)布線時(shí)要注意哪些問(wèn)題呢?
看你的信號(hào)速率和布線長(zhǎng)度的比值。如果信號(hào)在傳輸在線的時(shí)延和信號(hào)變化沿時(shí)間可比的話,就要考慮信號(hào)完整性問(wèn)題。另外對(duì)于多個(gè)?DSP,時(shí)?鐘,數(shù)據(jù)?信號(hào)走線拓普也會(huì)影響信號(hào)質(zhì)量和時(shí)序,需要關(guān)注。
44、除?protel?工具布線外,還有其他好的工具嗎?
至于工具,除了?PROTEL,還有很多布線工具,如?MENTOR?的?WG2000,EN2000?系列和?powerpcb,Cadence?的?allegro,zuken?的?cadstar,cr5000?等,各有所長(zhǎng)。
45、什么是“信號(hào)回流路徑”?
信號(hào)回流路徑,即?return?current。高速數(shù)字信號(hào)在傳輸時(shí),信號(hào)的流向是從驅(qū)動(dòng)器沿?PCB?傳輸線到負(fù)載,再由負(fù)載沿著地或電源通過(guò)短路徑返回驅(qū)動(dòng)器端。這個(gè)在地或電源上的返回信號(hào)就稱信號(hào)回流路徑。Dr.Johson?在他的書中解釋,高頻信號(hào)傳輸,實(shí)際上是對(duì)傳輸線與直流層之間包夾的介質(zhì)電容充電的過(guò)程。SI?分析的就是這個(gè)圍場(chǎng)的電磁特性,以及他們之間的耦合。
46、如何對(duì)接插件進(jìn)行SI分析?
在?IBIS3.2?規(guī)范中,有關(guān)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軟件(HYPERLYNX?或?IS_multiboard),建立多板系統(tǒng)時(shí),輸入接插件的分布參數(shù),一般從接插件手冊(cè)中得到。當(dāng)然這種方式會(huì)不夠,但只要在可接受范圍內(nèi)即可。
47、請(qǐng)問(wèn)端接的方式有哪些?
端接(terminal),也稱匹配。一般按照匹配位置分有源端匹配和終端匹配。其中源端匹配一般為電阻串聯(lián)匹配,終端匹配一般為并聯(lián)匹配,方式比較多,有電阻上拉,電阻下拉,戴維南匹配,AC?匹配,肖特基二極管匹配。
48、采用端接(匹配)的方式是由什么因素決定的?
匹配采用方式一般由?BUFFER?特性,拓普情況,電平種類和判決方式來(lái)決定,也要考慮信號(hào)占空比,系統(tǒng)功耗等。
49、采用端接(匹配)的方式有什么規(guī)則?
數(shù)字電路關(guān)鍵的是時(shí)序問(wèn)題,加匹配的目的是改善信號(hào)質(zhì)量,在判決時(shí)刻得到可以確定的信號(hào)。對(duì)于電平有效信號(hào),在保證建立、保持時(shí)間的前提下,信號(hào)質(zhì)量穩(wěn)定;對(duì)延有效信號(hào),在保證信號(hào)延單調(diào)性前提下,信號(hào)變化延速度滿足要求。Mentor?ICX?產(chǎn)品教材中有關(guān)于匹配的一些資料。另外《High?Speed?Digital?design?a?hand?book?of?blackmagic》有一章專門對(duì)?terminal?的講述,從電磁波原理上講述匹配對(duì)信號(hào)完整性的作用,可供參考。
50、能否利用器件的?IBIS?模型對(duì)器件的邏輯功能進(jìn)行仿真?如果不能,那么如何進(jìn)行電路的板級(jí)和系統(tǒng)級(jí)仿真?
IBIS?模型是行為級(jí)模型,不能用于功能仿真。功能仿真,需要用?SPICE?模型,或者其他結(jié)構(gòu)級(jí)模型。
51、在數(shù)字和模擬并存的系統(tǒng)中,有?2?種處理方法,一個(gè)是數(shù)字地和模擬地分開,比如在地層,數(shù)字地是獨(dú)立地一塊,模擬地獨(dú)立一塊,單點(diǎn)用銅皮或?FB?磁珠連接,而電源不分開;另一種是模擬電源和數(shù)字電源分開用?FB?連接,而地是統(tǒng)一地地。請(qǐng)問(wèn)李先生,這兩種方法效果是否一樣?
應(yīng)該說(shuō)從原理上講是一樣的。因?yàn)殡娫春偷貙?duì)高頻信號(hào)是等效的。
區(qū)分模擬和數(shù)字部分的目的是為了抗干擾,主要是數(shù)字電路對(duì)模擬電路的干擾。但是,分割可能造成信號(hào)回流路徑不完整,影響數(shù)字信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量,影響系統(tǒng)?EMC?質(zhì)量。因此,無(wú)論分割哪個(gè)平面,要看這樣作,信號(hào)回流路徑是否被增大,回流信號(hào)對(duì)正常工作信號(hào)干擾有多大。現(xiàn)在也有一些混合設(shè)計(jì),不分電源和地,在布局時(shí),按照數(shù)字部分、模擬部分分開布局布線,避免出現(xiàn)跨區(qū)信號(hào)。
52、安規(guī)問(wèn)題:FCC、EMC?的具體含義是什么?
FCC:?federal?communication?commission?美國(guó)通信委員會(huì)
EMC:?electro?megnetic?compatibility?電磁兼容
FCC?是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織,EMC?是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)頒布都有相應(yīng)的原因,標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法。
53、何謂差分布線?
差分信號(hào),有些也稱差動(dòng)信號(hào),用兩根完全一樣,極性相反的信號(hào)傳輸一路數(shù)據(jù),依靠?jī)筛盘?hào)電平差進(jìn)行判決。為了保證兩根信號(hào)完全一致,在布線時(shí)要保持并行,線寬、線間距保持不變。
54、PCB?仿真軟件有哪些?
仿?真?的種類很多,?高?速?數(shù)?字電?路?信?號(hào)?完?整?性?分?析?仿?真?分析(SI)?常?用?軟?件有icx,signalvision,hyperlynx,XTK,speectraquest?等。有些也用?Hspice。
55、PCB?仿真軟件是如何進(jìn)行?LAYOUT?仿真的?
高速數(shù)字電路中,為了提高信號(hào)質(zhì)量,降低布線難度,一般采用多層板,分配專門的電源層,地層。
56、在布局、布線中如何處理才能保證?50M?以上信號(hào)的穩(wěn)定性?
高速數(shù)字信號(hào)布線,關(guān)鍵是減小傳輸線對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響。因此,100M?以上的高速信號(hào)布局時(shí)要求信號(hào)走線盡量短。數(shù)字電路中,高速信號(hào)是用信號(hào)上升延時(shí)間來(lái)界定的。而?且?,不?同種類的信號(hào)(如?TTL,GTL,LVTTL),確保信號(hào)質(zhì)量的方法不一樣。
57、室外單元的射頻部分,中頻部分,乃至對(duì)室外單元進(jìn)行監(jiān)控的低頻電路部分往往采用部署在同一?PCB?上,請(qǐng)問(wèn)對(duì)這樣的?PCB?在材質(zhì)上有何要求?如何防止射頻,中頻乃至低頻電路互相之間的干擾?
混合電路設(shè)計(jì)是一個(gè)很大的問(wèn)題。很難有一個(gè)完美的解決方案。
一般射頻電路在系統(tǒng)中都作為一個(gè)獨(dú)立的單板進(jìn)行布局布線,甚至?xí)袑iT的屏蔽腔體。而且射頻電路一般為單面或雙面板,電路較為簡(jiǎn)單,所有這些都是為了減少對(duì)射頻電路分布參數(shù)的影響,提高射頻系統(tǒng)的一致性。相對(duì)于一般的?FR4?材質(zhì),射頻電路板傾向與采用高Q值的基材,這種材料的介電常數(shù)比較小,傳輸線分布電容較小,阻抗高,信號(hào)傳輸時(shí)延小。在混合電路設(shè)計(jì)中,雖然射頻,數(shù)字電路做在同一塊?PCB?上,但一般都分成射頻電路區(qū)和數(shù)字電路區(qū),分別布局布線。之間用接地過(guò)孔帶和屏蔽盒屏蔽。
58、對(duì)于射頻部分,中頻部分和低頻電路部分部署在同一?PCB?上,mentor?有什么解決方案?
Mentor?的板級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件,除了基本的電路設(shè)計(jì)功能外,還有專門的?RF?設(shè)計(jì)模塊。在RF原理圖設(shè)計(jì)模塊中,提供參數(shù)化的器件模型,并且提供和?EESOFT?等射頻電路分析仿真工具的雙向接口;在?RF?LAYOUT?模塊中,提供專門用于射頻電路布局布線的圖案編輯功能,也有和?EESOFT?等射頻電路分析仿真工具的雙向接口,對(duì)于分析仿真后的結(jié)果可以反標(biāo)回原理圖和?PCB。同時(shí),利用?Mentor?軟件的設(shè)計(jì)管理功能,可以方便的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)復(fù)用,設(shè)計(jì)派生,和協(xié)同設(shè)計(jì)。大大加速混合電路設(shè)計(jì)進(jìn)程。手機(jī)板是典型的混合電路設(shè)計(jì),很多大型手機(jī)設(shè)計(jì)制造商都利用?Mentor?加安杰倫的?eesoft?作為設(shè)計(jì)平臺(tái)。
59、Mentor?的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如何?
Mentor?Graphics?的?PCB?工具有?WG(原?veribest)系列和?Enterprise(boardstation)系列。
60、Mentor?的?PCB?設(shè)計(jì)軟件對(duì)?BGA、PGA、COB?等封裝是如何支持的?
Mentor?的?autoactive?RE?由收購(gòu)得來(lái)的?veribest?發(fā)展而來(lái),是業(yè)界個(gè)無(wú)網(wǎng)格,任意角度布線器。眾所周知,對(duì)于球柵數(shù)組,COB?器件,無(wú)網(wǎng)格,任意角度布線器是解決布通率的關(guān)鍵。在的autoactive?RE?中,新增添了推擠過(guò)孔,銅箔,REROUTE?等功能,使它應(yīng)用更方便。另外,他支持高速布線,包括有時(shí)延要求信號(hào)布線和差分對(duì)布線。
61、Mentor?的?PCB?設(shè)計(jì)軟件對(duì)差分線隊(duì)的處理又如何?
Mentor?軟件在定義好差分對(duì)屬性后,兩根差分對(duì)可以一起走線,嚴(yán)格保證差分對(duì)線寬,間距和長(zhǎng)度差,遇到障礙可以自動(dòng)分開,在換層時(shí)可以選擇過(guò)孔方式。
62、在一塊?12?層?PCb?板上,有三個(gè)電源層?2.2v,3.3v,5v,將三個(gè)電源各作在一層,地線該如何處理?
一般說(shuō)來(lái),三個(gè)電源分別做在三層,對(duì)信號(hào)質(zhì)量比較好。因?yàn)椴淮罂赡艹霈F(xiàn)信號(hào)跨平面層分割現(xiàn)象??绶指钍怯绊懶盘?hào)質(zhì)量很關(guān)鍵的一個(gè)因素,而仿真軟件一般都忽略了它。對(duì)于電源層和地層,對(duì)高頻信號(hào)來(lái)說(shuō)都是等效的。在實(shí)?際?中,除了考慮信號(hào)質(zhì)量外,電?源?平?面?耦?合?(?利?用相鄰地平面降低電源平面交流阻抗),層迭對(duì)稱,都是需要考慮的因素。
63、PCB?在出廠時(shí)如何檢查是否達(dá)到了設(shè)計(jì)工藝要求?
很多?PCB?廠家在?PCB?加工完成出廠前,都要經(jīng)過(guò)加電的網(wǎng)絡(luò)通斷測(cè)試,以確保所有聯(lián)線正確。同時(shí),越來(lái)越多的廠家也采用?x?光測(cè)試,檢查蝕刻或?qū)訅簳r(shí)的一些故障。對(duì)于貼片加工后的成品板,一般采用?ICT測(cè)試檢查,這需要在?PCB?設(shè)計(jì)時(shí)添加?ICT?測(cè)試點(diǎn)。如果出現(xiàn)問(wèn)題,也可以通過(guò)一種特殊的?X?光檢查設(shè)備排除是否加工原因造成故障。
64、“機(jī)構(gòu)的防護(hù)”是不是機(jī)殼的防護(hù)?
是的。機(jī)殼要盡量嚴(yán)密,少用或不用導(dǎo)電材料,盡可能接地。
65、在芯片選擇的時(shí)候是否也需要考慮芯片本身的?esd?問(wèn)題?
不論是雙層板還是多層板,都應(yīng)盡量增大地的面積。在選擇芯片時(shí)要考慮芯片本身的?ESD?特性,這些在芯片說(shuō)明中一般都有提到,而且即使不同廠家的同一種芯片性能也會(huì)有所不同。設(shè)計(jì)時(shí)多加注意,考慮的全面一點(diǎn),做出電路板的性能也會(huì)得到一定的保證。但?ESD?的問(wèn)題仍然可能出現(xiàn),因此機(jī)構(gòu)的防護(hù)對(duì)ESD?的防護(hù)也是相當(dāng)重要的。
66、在做?pcb?板的時(shí)候,為了減小干擾,地線是否應(yīng)該構(gòu)成閉和形式?
在做?PCB?板的時(shí)候,一般來(lái)講都要減小回路面積,以便減少干擾,布地線的時(shí)候,也不應(yīng)布成閉合形式,而是布成樹枝狀較好,還有就是要盡可能增大地的面積。
67、如果仿真器用一個(gè)電源,pcb?板用一個(gè)電源,這兩個(gè)電源的地是否應(yīng)該連在一起?
如果可以采用分離電源當(dāng)然較好,因?yàn)槿绱穗娫撮g不易產(chǎn)生干擾,但大部分設(shè)備是有具體要求的。既然仿真器和?PCB?板用的是兩個(gè)電源,按我的想法是不該將其共地的。
68、一個(gè)電路由幾塊?pcb?板構(gòu)成,他們是否應(yīng)該共地?
一個(gè)電路由幾塊?PCB?構(gòu)成,多半是要求共地的,因?yàn)樵谝粋€(gè)電路中用幾個(gè)電源畢竟是不太實(shí)際的。但如果你有具體的條件,可以用不同電源當(dāng)然干擾會(huì)小些。
69、設(shè)計(jì)一個(gè)手持產(chǎn)品,帶?LCD,外殼為金屬。測(cè)試?ESD?時(shí),無(wú)法通過(guò)?ICE-1000-4-2?的測(cè)試,CONTACT?只能通過(guò)?1100V,AIR?可以通過(guò)?6000V。ESD?耦合測(cè)試時(shí),水平只能可以通過(guò)?3000V,垂直可以通過(guò)?4000V?測(cè)試。CPU?主頻為?33MHZ。有什么方法可以通過(guò)?ESD?測(cè)試?
手持產(chǎn)品又是金屬外殼,ESD?的問(wèn)題一定比較明顯,LCD?也恐怕會(huì)出現(xiàn)較多的不良現(xiàn)象。如果沒(méi)辦法改變現(xiàn)有的金屬材質(zhì),則建議在機(jī)構(gòu)內(nèi)部加上防電材料,加強(qiáng)?PCB?的地,同時(shí)想辦法讓?LCD?接地。當(dāng)然,如何操作要看具體情況。
70、設(shè)計(jì)一個(gè)含有?DSP,PLD?的系統(tǒng),該從那些方面考慮?ESD?
就一般的系統(tǒng)來(lái)講,主要應(yīng)考慮人體直接接觸的部分,在電路上以及機(jī)構(gòu)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)。至于ESD?會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成多大的影響,那還要依不同情況而定。干燥的環(huán)境下,ESD?現(xiàn)象會(huì)比較嚴(yán)重,較敏感精細(xì)的系統(tǒng),ESD?的影響也會(huì)相對(duì)明顯。雖然大的系統(tǒng)有時(shí)?ESD?影響并不明顯,但設(shè)計(jì)時(shí)還是要多加注意,盡量防患于未然。
評(píng)論
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