转载专家李宝龙的专题讨论:PCB布线技巧
能否详细解释一下走线的拓扑架构?怎样调整走线的拓扑架构来提高信号的完整性。另外还想问一下,晶振的loop gain与phase规范指的是什么?怎样通过安排迭层来减少EMI问题?
专家解答:李宝龙 发布时间:2002-08-02
Topology,有的也叫routing order.对于多端口连接的网络的布线次序。这种网络信号方向比较复杂,因为对单向,双向信号,不同电平种类信号,拓朴影响都不一样,很难说哪种拓朴对信号质量有利。而且作前仿真时,采用何种拓朴对工程师要求很高,要求对电路原理,信号类型,甚至布线难度等都要了解。
晶振的loop gain与phase,我对这也不了解,很抱歉。
首先,EMI要从系统考虑,单凭PCB无法解决问题。
层叠对EMI来讲,我认为主要是提供信号最短回流路径,减小耦合面积,抑制差模干扰。另外地层与电源层紧耦合,适当比电源层外延,对抑制共模干扰有好处。
2) 问题: LVDS线对的耦合问题 发布时间: 2002-08-01 提问者: datang1
我在做高速背板(14层)时发现,在未对芯片做自环测试时,竟然收到了来自本芯片的LVDS信号,若将该子板拔出则无此自环现象,在背板上 LVDS收与发处在相邻的两层,并未连接,请帮忙分析一下是耦合的原因吗?
专家解答 : 李宝龙 发布时间:2002-08-02
由于没看到实际情况,不好妄加断论。
首先,看看你的测试有没有问题,使用LVDS差分探头进行测试。
其次,你LVDS差分对布线有没有问题,单线阻抗,差分阻抗是否都满足要求。是否为紧耦合方式,终端有没有匹配。一般LVDS差分信号布成带状线(stripline),相邻层用平面层隔离。
第三,....
头绪实在太多,要不直接找我,一起讨论。我的email是baolongli@acconsys.com,可以联系我。
3)问题: pcb布线问题 发布时间: 2002-07-31 提问者: jack
在一个系统中,包含了dsp和pld,请问布线时要注意哪些问题呢?还可以用protel来布板吗,是否有其他的好的工具呢?谢谢!
专家解答: 李宝龙 发布时间:2002-08-01
看你的信号速率和布线长度的比值。如果信号在传输线上的时延和信号变化沿时间可比的话,就要考虑信号完整性问题。另外对于多个DSP,时钟,数据信号走线拓普也会影响信号质量和时序,需要关注。
至于工具,除了PROTEL,还有很多布线工具,如MENTOR的WG2000,EN2000系列和powerpcb,Cadence的allegro,zuken的cadstar,cr5000等,各有所长。
4)
问题: 请问“信号回流路径”什么意思?
专家解答: 李宝龙 发布时间:2002-08-01
信号回流路径,即return current。高速数字信号在传输时,信号的流向是从驱动器沿PCB传输线到负载,再由负载沿着地或电源通过最短路径返回驱动器端。这个在地或电源上的返回信号就称信号回流路径。Dr.Johson在他的书中解释,高频信号传输,实际上是对传输线与直流层之间包夹的介质电容充电的过程。SI分析的就是这个围场的电磁特性,以及他们之间的耦合。
5)问题: 关于IBIS的问题
专家,请问利用器件的IBIS模型能否对器件的逻辑功能进行仿真?如果不能,那么如何进行电路的板级和系统级仿真,谢谢!
专家解答 : 李宝龙 发布时间:2002-07-30
IBIS模型是行为级模型,不能用于功能仿真。功能仿真,需要用SPICE模型,或者其他结构级模型
6)问题: 数字和模拟
在数字和模拟并存的系统中,我看到过有2种处理方法,一个是数字地和模拟地分开,比如在地层,数字地是独立地一块,模拟地独立一块,单点用铜皮或FB磁珠连接,而电源不分开;另一种是模拟电源和数字电源分开用FB连接,而地是统一地地。请问李先生,这两种方法效果是否一样?
专家解答: 李宝龙 发布时间:2002-07-29
应该说从原理上讲是一样的。因为电源和地对高频信号是等效的。
区分模拟和数字部分的目的是为了抗干扰,主要是数字电路对模拟电路的干扰。但是,分割可能造成信号回流路径不完整,影响数字信号的信号质量,影响系统EMC质量。因此,无论分割哪个平面,要看这样作,信号回流路径是否被增大,回流信号对正常工作信号干扰有多大。
现在也有一些混合设计,不分电源和地,在布局时,按照数字部分、模拟部分分开布局布线,避免出现跨区信号。
7) 问题: 如何更好的避免高频部分可能对系统造成的影响?
比如206M的CPU,100M以上的SDRAM等,在布局、布线中如何处理才能保证50M以上信号的稳定性?
专家解答: 李宝龙 发布时间:2002-07-29
高速数字信号布线,关键是减小传输线对信号质量的影响。因此,100M以上的高速信号布局时要求信号走线尽量短。
数字电路中,高速信号是用信号上升延时间来界定的。而且,不同种类的信号(如TTL,GTL,LVTTL),确保信号质量的方法不一样。有很多这方面的书和网址,建议先您浏览。
8)问题: 混合电路布线
在当今无线通信设备中,射频部分往往采用小型化的室外单元结构,因而体积结构收到很大限制,因而室外单元的射频部分,中频部分,乃至对室外单元进行监控的低频电路部分往往采用部署在同一PCB上,请问李宝龙先生,对这样的PCB在材质上有何要求,如何防止射频,中频乃至低频电路互相之间的干扰,mentor在这方面有无解决方案。
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本期论题 : PCB布线技巧(时间:7月26日---8月8日)
问题: 混合电路布线 发布时间: 2002-07-26 提问者: manback
在当今无线通信设备中,射频部分往往采用小型化的室外单元结构,因而体积结构收到很大限制,因而室外单元的射频部分,中频部分,乃至对室外单元进行监控的低频电路部分往往采用部署在同一PCB上,请问李宝龙先生,对这样的PCB在材质上有何要求,如何防止射频,中频乃至低频电路互相之间的干扰,mentor在这方面有无解决方案。
专家解答: 李宝龙 发布时间:2002-07-26
混合电路设计是一个很大的问题。很难有一个完美的解决方案。
一般射频电路在系统中都作为一个独立的单板进行布局布线,甚至会有专门的屏蔽腔体。而且射频电路一般为单面或双面板,电路较为简单,所有这些都是为了减少对射频电路分布参数的影响,提高射频系统的一致性。相对于一般的FR4材质,射频电路板倾向与采用高Q值的基材,这种材料的介电常数比较小,传输线分布电容较小,阻抗高,信号传输时延小。
在混合电路设计中,虽然射频,数字电路做在同一块PCB上,但一般都分成射频电路区和数字电路区,分别布局布线。之间用接地过孔带和屏蔽盒屏蔽。
Mentor的板级系统设计软件,除了基本的电路设计功能外,还有专门的RF设计模块。在RF原理图设计模块中,提供参数化的器件模型,并且提供和EESOFT等射频电路分析仿真工具的双向接口;在RF LAYOUT模块中,提供专门用于射频电路布局布线的图案编辑功能,也有和EESOFT等射频电路分析仿真工具的双向接口,对于分析仿真后的结果可以反标回原理图和PCB。同时,利用Mentor软件的设计管理功能,可以方便的实现设计复用,设计派生,和协同设计。大大加速混合电路设计进程。
手机板是典型的混合电路设计,很多大型手机设计制造商都利用Mentor加安杰伦的eesoft作为设计平台。
9) 问题: 请问PCB在出厂时如何检查是否达到了设计工艺要求?
请问PCB在出厂时如何检查是否达到了设计工艺要求,你认为如果发现一块只焊上了FPGA的PCB板有问题,PCB板出问题的可能性大还是焊在上面的FPGA有问题的可能性大。
专家解答: 李宝龙 发布时间:2002-07-25
很多PCB厂家在PCB加工完成出厂前,都要经过加电的网络通断测试,以确保所有联线正确。同时,越来越多的厂家也采用x光测试,检查蚀刻或层压时的一些故障。
对于贴片加工后的成品板,一般采用ICT测试检查,这需要在PCB设计时添加ICT测试点。如果出现问题,也可以通过一种特殊的X光检查设备排除是否加工原因造成故障。
大家可以看考一下的,虽然有些问题有点避重就轻,还是值得看一下的。
北京PADS的李宝龙?
应该是重名了吧 :)
去年暑假还到我们实验室来过,因为我们买了他们的POWERPCB。
当时认为他只是一个技术支持而已,真是有眼不识泰山啊
这家伙比你水平高一点点。
上次Mentor Roadshow的时候还给我们演示EN
努力学习过程中。
