一、過孔的寄生電容
過孔本身存在著對(duì)地的寄生電容,如果已知過孔在鋪地層上的隔離孔直徑為D2,過孔焊盤的直徑為D1,PCB板的厚度為T,板基材介電常數(shù)為ε,則過孔的寄生電容大小近似于:
C=1.41εTD1/(D2-D1)
過孔的寄生電容會(huì)給電路造成的主要影響是延長(zhǎng)了信號(hào)的上升時(shí)間,降低了電路的速度。舉例來說,對(duì)于一塊厚度為50Mil的PCB板,如果使用內(nèi)徑為10Mil,焊盤直徑為20Mil的過孔,焊盤與地鋪銅區(qū)的距離為32Mil,則我們可以通過上面的公式近似算出過孔的寄生電容大致是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,這部分電容引起的上升時(shí)間變化量為:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。從這些數(shù)值可以看出,盡管單個(gè)過孔的寄生電容引起的上升延變緩的效用不是很明顯,但是如果走線中多次使用過孔進(jìn)行層間的切換,設(shè)計(jì)者還是要慎重考慮的。
二、過孔的寄生電感
同樣,過孔存在寄生電容的同時(shí)也存在著寄生電感,在高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中,過孔的寄生電感帶來的危害往往大于寄生電容的影響。它的寄生串聯(lián)電感會(huì)削弱旁路電容的貢獻(xiàn),減弱整個(gè)電源系統(tǒng)的濾波效用。我們可以用下面的公式來簡(jiǎn)單地計(jì)算一個(gè)過孔近似的寄生電感:
L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指過孔的電感,h是過孔的長(zhǎng)度,d是中心鉆孔的直徑。從式中可以看出,過孔的直徑對(duì)電感的影響較小,而對(duì)電感影響最大的是過孔的長(zhǎng)度。仍然采用上面的例子,可以計(jì)算出過孔的電感為:L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。如果信號(hào)的上升時(shí)間是1ns,那么其等效阻抗大小為:XL=πL/T10-90=3.19Ω。這樣的阻抗在有高頻電流的通過已經(jīng)不能夠被忽略,特別要注意,旁路電容在連接電源層和地層的時(shí)候需要通過兩個(gè)過孔,這樣過孔的寄生電感就會(huì)成倍增加。
三、高速PCB中的過孔設(shè)計(jì)
通過上面對(duì)過孔寄生特性的分析,我們可以看到,在高速PCB設(shè)計(jì)中,看似簡(jiǎn)單的過孔往往也會(huì)給電路的設(shè)計(jì)帶來很大的負(fù)面效應(yīng)。為了減小過孔的寄生效應(yīng)帶來的不利影響,在設(shè)計(jì)中可以盡量做到:
1、從成本和信號(hào)質(zhì)量?jī)煞矫婵紤],選擇合理尺寸的過孔大小。比如對(duì)6-10層的內(nèi))
存模塊PCB設(shè)計(jì)來說,選用10/20Mil(鉆孔/焊盤)的過孔較好,對(duì)于一些高密度的小尺寸的板子,也可以嘗試使用8/18Mil的過孔。目前技術(shù)條件下,很難使用更小尺寸的過孔了。對(duì)于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸,以減小阻抗。
2、上面討論的兩個(gè)公式可以得出,使用較薄的PCB板有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)
3、PCB板上的信號(hào)走線盡量不換層,也就是說盡量不要使用不必要的過孔。
4、電源和地的管腳要就近打過孔,過孔和管腳之間的引線越短越好,因?yàn)樗鼈儠?huì)‘
導(dǎo)致電感的增加。同時(shí)電源和地的引線要盡可能粗,以減少阻抗。
5、在信號(hào)換層的過孔附近放置一些接地的過孔,以便為信號(hào)提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地過孔。當(dāng)然,在設(shè)計(jì)時(shí)還需要靈活多變。前面討論的過孔模型是每層均有焊盤的情況,也有的時(shí)候,我們可以將某些層的焊盤減小甚至去掉。特別是在過孔密度非常大的情況下,可能會(huì)導(dǎo)致在鋪銅層形成一個(gè)隔斷回路的斷槽,解決這樣的問題除了移動(dòng)過孔的位置,我們還可以考慮將過孔在該鋪銅層的焊盤尺寸減小。
問:從WORD文件中拷貝出來的符號(hào),為什么不能夠在PROTEL中正常顯示
復(fù):請(qǐng)問你是在SCH環(huán)境,還是在PCB環(huán)境,在PCB環(huán)境是有一些特殊字符不能顯示,因?yàn)槟菚r(shí)保留字。
問:net名與port同名,pcb中可否連接
答復(fù):可以,PROTEL可以多種方式生成網(wǎng)絡(luò),當(dāng)你在在層次圖中以port-port時(shí),每張線路圖可以用相同的NET名,它們不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)名是一樣而連接。但請(qǐng)不要使用電源端口,因?yàn)槟鞘侨值摹?/p>
問::請(qǐng)問在PROTEL99SE中導(dǎo)入PADS文件, 為何焊盤屬性改了
復(fù):這多是因?yàn)閮煞N軟件和每種版本之間的差異造成,通常做一下手工體調(diào)整就可以了。
問:請(qǐng)問楊大蝦:為何通過軟件把power logic的原理圖轉(zhuǎn)化成protel后,在protel中無法進(jìn)行屬性修改,只要一修改,要不不現(xiàn)實(shí),要不就是全顯示屬性?謝謝!
復(fù):如全顯示,可以做一個(gè)全局性編輯,只顯示希望的部分。
問:請(qǐng)教鋪銅的原則?
復(fù):鋪銅一般應(yīng)該在你的安全間距的2倍以上。這是LAYOUT的常規(guī)知識(shí)?!?d: W4 k: b# W* G5 i) E
問:請(qǐng)問Potel DXP在自動(dòng)布局方面有無改進(jìn)?導(dǎo)入封裝時(shí)能否根據(jù)原理圖的布局自動(dòng)排開?# b“ _1 n3 q7 J- V( Q8 N: w
復(fù):PCB布局與原理圖布局沒有一定的內(nèi)在必然聯(lián)系,故此,Potel DXP在自動(dòng)布局時(shí)不會(huì)根據(jù)原理圖的布局自動(dòng)排開。(根據(jù)子圖建立的元件類,可以幫助PCB布局依據(jù)原理圖的連接)。
問:請(qǐng)問信號(hào)完整性分析的資料在什么地方購(gòu)買
復(fù):Protel軟件配有詳細(xì)的信號(hào)完整性分析手冊(cè)。
問:為何鋪銅,文件哪么大?有何方法?
復(fù):鋪銅數(shù)據(jù)量大可以理解。但如果是過大,可能是您的設(shè)置不太科學(xué)。
0 B‘ f% H% `6 h
問:有什么辦法讓原理圖的圖形符號(hào)可以縮放嗎?
復(fù):不可以。
問:PROTEL仿真可進(jìn)行原理性論證,如有詳細(xì)模型可以得到好的結(jié)果
復(fù):PROTEL仿真完全兼容Spice模型,可以從器件廠商處獲得免費(fèi)Spice模型,進(jìn)行仿真。PROTEL也提供建模方法,具有專業(yè)仿真知識(shí),可建立有效的模型。
問:99SE中如何加入漢字,如果漢化后好象少了不少東西! 3-28 14:17:0 但確實(shí)少了不少功能!
復(fù):可能是漢化的版本不對(duì)。
問:如何制作一個(gè)孔為2*4MM 外徑為6MM的焊盤?
復(fù):在機(jī)械層標(biāo)注方孔尺寸。與制版商溝通具體要求。
問:我知道,但是在內(nèi)電層如何把電源和地與內(nèi)電層連接。沒有網(wǎng)絡(luò)表,如果有網(wǎng)絡(luò)表就沒有問題了4 X* ^! S. c/ {
復(fù):利用from-to類生成網(wǎng)絡(luò)連接
問:還想請(qǐng)教一下99se中橢圓型焊盤如何制作?放置連續(xù)焊盤的方法不可取,線路板廠家不樂意。可否在下一版中加入這個(gè)設(shè)置項(xiàng)?
復(fù):在建庫(kù)元件時(shí),可以利用非焊盤的圖素形成所要的焊盤形狀。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)使其具有相同網(wǎng)絡(luò)屬性。我們可以向Protel公司建議。
問:如何免費(fèi)獲取以前的原理圖庫(kù)和pcb庫(kù)
復(fù):那你可以的WWW.PROTEL.COM下載
問:剛才本人提了個(gè)在覆銅上如何寫上空心(不覆銅)的文字,專家回答先寫字,再覆銅,然后冊(cè)除字,可是本人試了一下,刪除字后,空的沒有,被覆銅 覆蓋了,請(qǐng)問專家是否搞錯(cuò)了,你能不能試一下
復(fù):字必須用PROTEL99SE提供的放置中文的辦法,然后將中文(英文)字解除元件,(因?yàn)槟鞘且粋€(gè)元件)將安全間距設(shè)置成1MIL,再覆銅,然后移動(dòng)覆銅,程序會(huì)詢問是否重新覆銅,回答NO。
問:畫原理圖時(shí),如何元件的引腳次序?
復(fù):原理圖建庫(kù)時(shí),有強(qiáng)大的檢查功能,可以檢查序號(hào),重復(fù),缺漏等。也可以使用陣列排放的功能,一次性放置規(guī)律性的引腳。
問:protel99se6自動(dòng)布線后,在集成塊的引腳附近會(huì)出現(xiàn)雜亂的走線,像毛刺一般,有時(shí)甚至是三角形的走線,需要進(jìn)行大量手工修正,這種問題怎么避免?
復(fù):合理設(shè)置元件網(wǎng)格,再次優(yōu)化走線。
問:用PROTEL畫圖,反復(fù)修改后,發(fā)現(xiàn)文件體積非常大(虛腫),導(dǎo)出后再導(dǎo)入就小了許多。為什么??有其他辦法為文件瘦身嗎?
復(fù):其實(shí)那時(shí)因?yàn)镻ROTEL的鋪銅是線條組成的原因造成的,因知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題,不能使用PADS里的“灌水”功能,但它有它的好處,就是可以自動(dòng)刪除“死銅”。致與文件大,你用WINZIP壓縮一下就很小。不會(huì)影響你的文件發(fā)送。
問:請(qǐng)問:在同一條導(dǎo)線上,怎樣讓它不同部分寬度不一樣,而且顯得連續(xù)美觀?謝謝!
復(fù):不能自動(dòng)完成,可以利用編輯技巧實(shí)現(xiàn)。
liaohm問:如何將一段圓弧進(jìn)行幾等分?
fanglin163答復(fù):利用常規(guī)的幾何知識(shí)嘛。EDA只是工具。
問:protel里用的HDL是普通的VHDL
復(fù):Protel PLD不是,Protel FPGA是。
問:補(bǔ)淚滴后再鋪銅,有時(shí)鋪出來的網(wǎng)格會(huì)殘缺,怎么辦?
復(fù):那是因?yàn)槟阍谘a(bǔ)淚滴時(shí)設(shè)置了熱隔離帶原因,你只需要注意安全間距與熱隔離帶方式。也可以用修補(bǔ)的辦法。
問:可不可以做不對(duì)稱焊盤?拖動(dòng)布線時(shí)相連的線保持原來的角度一起拖動(dòng)?
復(fù):可以做不對(duì)稱焊盤。拖動(dòng)布線時(shí)相連的線不能直接保持原來的角度一起拖動(dòng)。
問:請(qǐng)問當(dāng)Protel發(fā)揮到及至?xí)r,是否能達(dá)到高端EDA軟件同樣的效果)
復(fù):視設(shè)計(jì)而定。
問:Protel DXP的自動(dòng)布線效果是否可以達(dá)到原ACCEL的水平?
復(fù):有過之而無不及。
問:protel的pld功能好象不支持流行的HDL語言?
復(fù):Protel PLD使用的Cupl語言,也是一種HDL語言。下一版本可以直接用VHDL語言輸入。
問:PCB里面的3D功能對(duì)硬件有何要求?
復(fù):需要支持OpenGL.1
問:如何將一塊實(shí)物硬制版的布線快速、原封不動(dòng)地做到電腦之中?
復(fù):最快的辦法就是掃描,然后用BMP2PCB程序轉(zhuǎn)換成膠片文件,然后再修改,但你的PCB精度必須在0.2MM以上。BMP2PCB程序可在21IC上下載,你的線路板必須用沙紙打的非常光亮才能成功。
問:直接畫PCB板時(shí),如何為一個(gè)電路接點(diǎn)定義網(wǎng)絡(luò)名?
復(fù):在Net編輯對(duì)話框中設(shè)置。)
問:怎么讓做的資料中有孔徑顯示或符號(hào)標(biāo)志,同allego一樣
復(fù):在輸出中有選項(xiàng),可以產(chǎn)生鉆孔統(tǒng)計(jì)及各種孔徑符號(hào)。
問:自動(dòng)布線的鎖定功能不好用,系統(tǒng)有的會(huì)重布,不知道怎么回事?
復(fù):最新的版本無此類問題。
問:如何實(shí)現(xiàn)多個(gè)原器件的整體翻轉(zhuǎn)
復(fù):一次選中所要翻轉(zhuǎn)的元件。
問:我用的p 99 版加入漢字就死機(jī),是什么原因?
復(fù):應(yīng)是D版所致。
問:powpcb的文件怎樣用PROTEL打開?
復(fù):先新建一PCB文件,然后使用導(dǎo)入功能達(dá)到。
問:怎樣從PROTEL99中導(dǎo)入GERBER文件
復(fù):Protel pcb只能導(dǎo)入自己的Gerber,而Protel的CAM可以導(dǎo)入其它格式的Gerber.
問:如何把布好PCB走線的細(xì)線條部分地改為粗線條
復(fù):雙擊修改+全局編輯。注意匹配條件。修改規(guī)則使之適應(yīng)新線寬。
問:如何修改一個(gè)集成電路封裝內(nèi)的焊盤尺寸? 若全局修改的話應(yīng)如何設(shè)置?
復(fù):全部選定,進(jìn)行全局編輯
問:如何修改一個(gè)集成電路封裝內(nèi)的焊盤尺寸?
復(fù):在庫(kù)中修改一個(gè)集成電路封裝內(nèi)的焊盤尺寸大家都知道,在PCB板上也可以修改。(先在元件屬性中解鎖)?!?/p>
問:能否在做PCB時(shí)對(duì)元件符號(hào)的某些部分加以修改或刪除?
復(fù):在元件屬性中去掉元件鎖定,就可在PCB中編輯元件,并且不會(huì)影響庫(kù)中元件。
問:該焊盤為地線,包地之后,該焊盤與地所連線如何設(shè)置寬度
復(fù):包地前設(shè)置與焊盤的連接方式
問:為何99se存儲(chǔ)時(shí)要改為工程項(xiàng)目的格式?
評(píng)論
查看更多