高速電路設(shè)計(jì)面臨的問題

電磁兼容性

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4365—1995《電磁兼容術(shù)語》對(duì)電磁兼容定義為：“設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力”。它包括兩方面的含義：

● 設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)不應(yīng)產(chǎn)生超過標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范規(guī)定的電磁騷擾發(fā)射限值，電磁騷擾發(fā)射是從騷擾源向外發(fā)出電磁能量的現(xiàn)象，它是引起電磁干擾的原因。

● 設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范規(guī)定的電磁敏感性限值或抗擾度限值的要求，電磁敏感性是指存在電磁騷擾的情況下，設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力，抗擾度是指設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)面臨電磁騷擾不降低運(yùn)行性能的能力。

一般電子系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)，依據(jù)其設(shè)計(jì)的重要性可以分為3個(gè)層次：器件及PCB一級(jí)的設(shè)計(jì)、接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及屏蔽系統(tǒng)設(shè)計(jì)和濾波設(shè)計(jì)。

僅僅觀察下面的一些內(nèi)容，就可以了解電磁兼容對(duì)于PCB的重要性：

● 時(shí)鐘產(chǎn)生電路，塑料封裝內(nèi)部元件的輻射，不正確的布線，太大尺寸的走線，不良的阻抗控制都可能成為電磁輻射源。

● PCB上的元件可能是射頻能量的接1收器，它們很容易從“I/O”電纜接收有害的輻射1干擾，并將這個(gè)有害能量傳送到容易受損的電路和設(shè)備中。

電源完整性

電源完整性（Power Integrity，PI）是指系統(tǒng)運(yùn)行過程中電源波動(dòng)的情況，或者說電源波形的質(zhì)量。在高速數(shù)字電路中，當(dāng)數(shù)字集成電路上電工作時(shí)，它內(nèi)部的門電路輸出會(huì)發(fā)生從高到低或者從低到高的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間變化的電流Δi，這個(gè)電流在流經(jīng)返回路徑上存在的電感時(shí)會(huì)形成交流壓降，從而引起地彈噪聲，當(dāng)同時(shí)發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換的輸出緩沖器較多時(shí)，這個(gè)壓降將足夠大，從而導(dǎo)致電源完整性問題。

事實(shí)上，高速PCB的信號(hào)完整性、電源完整性和電磁兼容這三個(gè)方面是互相作用和影響的。良好的電源完整性有利于信號(hào)完整性和電磁兼容；良好的信號(hào)完整性不僅可以降低PCB對(duì)外界的電磁輻射，而且還增強(qiáng)了PCB對(duì)外部電磁干擾的抗擾度；而良好的電磁兼容有利于信號(hào)完整性的保持，實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)統(tǒng)籌考慮。

現(xiàn)在讓我們看看在審查pcb設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)的常見的錯(cuò)誤:

錯(cuò)誤的著陸方式

我將從眾所周知的自己犯下的錯(cuò)誤開始。令人震1驚，我知道。

所有PCB設(shè)計(jì)軟件工具均包含常用電子組件庫。這些庫包括原理圖符號(hào)和PCB著陸圖。只要您堅(jiān)持使用這些庫中的組件，一切都會(huì)很好。

當(dāng)您使用未包含在庫中的組件時(shí)，問題就開始了。這意味著工程師必須手動(dòng)繪制原理圖符號(hào)和PCB著陸圖。

繪制著陸圖案時(shí)很容易出錯(cuò)。例如，如果您將引腳與引腳之間的間距縮小了幾毫米，則將無法在板上焊接該部件。