与非网|射频工程师必看——经验分析总结( 四 )
(1)众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容 。
(2)尽量加宽电源、地线宽度 , 最好是地线比电源线宽 , 它们的关系是:地线>电源线>信号线 , 通常信号线宽为:0.2~0.3mm , 最经细宽度可达 0.05~0.07mm , 电源线为 1.2~2.5 mm 。 对数字电路的 PCB 可用宽的地导线组成一个回路 ,即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)
(3)用大面积铜层作地线用 , 在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用 。 或是做成多层板 , 电源 , 地线各占用一层 。
2、数字电路与模拟电路的共地处理
现在有许多 PCB 不再是单一功能电路(数字或模拟电路) , 而是由数字电路和模拟电路混合构成的 。 因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题 , 特别是地线上的噪音干扰 。 数字电路的频率高 , 模拟电路的敏感度强 , 对信号线来说 , 高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件 , 对地线来说 , 整个 PCB 对外界只有一个结点 , 所以必须在 PCB 内部进行处理数、模共地的问题 , 而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连 , 只是在 PCB 与外界连接的接口处(如插头等) 。 数字地与模拟地有一点短接 , 请注意 , 只有一个连接点 。 也有在 PCB 上不共地的 , 这由系统设计来决定 。
3、信号线布在电(地)层上
在多层印制板布线时 , 由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多 , 再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量 , 成本也相应增加了 , 为解决这个矛盾 , 可以考虑在电(地)层上进行布线 。 首先应考虑用电源层 , 其次才是地层 。 因为最好是保留地层的完整性 。
4、大面积导体中连接腿的处理
在大面积的接地(电)中 , 常用元器件的腿与其连接 , 对连接腿的处理需要进行综合的考虑 , 就电气性能而言 , 元件腿的焊盘与铜面满接为好 , 但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如:①焊接需要大功率加热器 。 ②容易造成虚焊点 。 所以兼顾电气性能与工艺需要 , 做成十字花焊盘 , 称之为热隔离(heat shield)俗称热焊盘(Thermal) , 这样 , 可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少 。 多层板的接电(地)层腿的处理相同 。
5、布线中网络系统的作用
在许多 CAD 系统中 , 布线是依据网络系统决定的 。 网格过密 , 通路虽然有所增加 , 但步进太小 , 图场的数据量过大 , 这必然对设备的存贮空间有更高的要求 , 同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响 。 而有些通路是无效的 , 如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等 。 网格过疏 , 通路太少对布通率的影响极大 。 所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行 。 标准元器件两腿之间的距离为 0.1 英寸(2.54mm) , 所以网格系统的基础一般就定为 0.1 英寸(2.54 mm)或小于 0.1 英寸的整倍数 , 如:0.05 英寸、0.025 英寸、0.02 英寸等 。
四、高频 PCB 设计技巧和方法
1、传输线拐角要采用 45°角 , 以降低回损
2、要采用绝缘常数值按层次严格受控的高性能绝缘电路板 。 这种方法有利于对绝缘材料与邻近布线之间的电磁场进行有效管理 。
3、要完善有关高精度蚀刻的 PCB 设计规范 。 要考虑规定线宽总误差为+/-0.0007 英寸、对布线形状的下切(undercut)和横断面进行管理并指定布线侧壁电镀条件 。 对布线(导线)几何形状和涂层表面进行总体管理 , 对解决与微波频率相关的趋肤效应问题及实现这些规范相当重要 。
4、突出引线存在抽头电感 , 要避免使用有引线的组件 。 高频环境下 , 最好使用表面安装组件 。
5、对信号过孔而言 , 要避免在敏感板上使用过孔加工(pth)工艺 , 因为该工艺会导致过孔处产生引线电感 。
6、要提供丰富的接地层 。 要采用模压孔将这些接地层连接起来防止 3 维电磁场对电路板的影响 。
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