PCB電路板設計常見問題有哪些?

一站式PCBA智造廠家今天為大家講講PCB電路板設計常見問題有哪些?12個常見PCB設計問題解答。在電子產品設計中，PCB布局布線是最重要的一步，PCB布局布線的好壞將直接影響電路的性能?，F在，雖然有很多軟件可以實現PCB自動布局布線。但是隨著信號頻率不斷提升，很多時候，工程師需要了解有關PCB布局布線的最基本的原則和技巧，才可以讓自己的設計完美無缺。

12個常見PCB設計問題解答

1、[問] 高頻信號布線時要注意哪些問題?

[答 ]1.信號線的阻抗匹配;

2.與其他信號線的空間隔離;

3.對于數字高頻信號，差分線效果會更好;

2、[問] 在布板時，如果線密，過孔就可能要多，當然就會影響板子的電氣性能，請問怎樣提高板子的電氣性能?

[答] 對于低頻信號，過孔不要緊，高頻信號盡量減少過孔。如果線多可以考慮多層板;

3、[問] 是不是板子上加的去耦電容越多越好?

[答] 去耦電容需要在合適的位置加合適的值。例如，在你的模擬器件的供電端口就進加，并且需要用不同的電容值去濾除不同頻率的雜散信號;

4、[問] 一個好的板子它的標準是什么?

[答] 布局合理、功率線功率冗余度足夠、高頻阻抗阻抗、低頻走線簡潔。

5、[問] 通孔和盲孔對信號的差異影響有多大?應用的原則是什么?

[答] 采用盲孔或埋孔是提高多層板密度、減少層數和板面尺寸的有效方法，并大大減少了鍍覆通孔的數量。但相比較而言，通孔在工藝上好實現，成本較低，所以一般設計中都使用通孔。

6、[問] 在涉及模擬數字混合系統(tǒng)的時候，有人建議電層分割，地平面采取整片敷銅，也有人建議電地層都分割，不同的地在電源源端點接，但是這樣對信號的回流路徑就遠了，具體應用時應如何選擇合適的方法?

[答] 如果你有高頻>20MHz信號線，并且長度和數量都比較多，那么需要至少兩層給這個模擬高頻信號。一層信號線、一層大面積地，并且信號線層需要打足夠的過孔到地。這樣的目的是：

1、對于模擬信號，這提供了一個完整的傳輸介質和阻抗匹配;

2、地平面把模擬信號和其他數字信號進行隔離;

3、地回路足夠小，因為你打了很多過孔，地有是一個大平面。

7、[問] 在電路板中，信號輸入插件在PCB最左邊沿，mcu在靠右邊，那么在布局時是把穩(wěn)壓電源芯片放置在靠近接插件(電源IC輸出5V經過一段比較長的路徑才到達MCU)，還是把電源IC放置到中間偏右(電源IC的輸出5V的線到達MCU就比較短，但輸入電源線就經過比較長一段PCB板)?或是有更好的布局?

[答] 首先你的所謂信號輸入插件是否是模擬器件?如果是是模擬器件，建議你的電源布局應盡量不影響到模擬部分的信號完整性.因此有幾點需要考慮：

(1)首先你的穩(wěn)壓電源芯片是否是比較干凈，紋波小的電源.對模擬部分的供電，對電源的要求比較高.

(2)模擬部分和你的MCU是否是一個電源，在高精度電路的設計中，建議把模擬部分和數字部分的電源分開.

(3)對數字部分的供電需要考慮到盡量減小對模擬電路部分的影響.

8、[問] 在高速信號鏈的應用中，對于多ASIC都存在模擬地和數字地，究竟是采用地分割，還是不分割地?既有準則是什么?哪種效果更好?

[答] 迄今為止，沒有定論。一般情況下你可以查閱芯片的手冊。ADI所有混合芯片的手冊中都是推薦你一種接地的方案，有些是推薦公地、有些是建議隔離地。這取決于芯片設計。

9、[問] 何時要考慮線的等長?如果要考慮使用等長線的話，兩根信號線之間的長度之差最大不能超過多少?如何計算?

[答] 差分線計算思路：如果你傳一個正弦信號，你的長度差等于它傳輸波長的一半是，相位差就是180度，這時兩個信號就完全抵消了。所以這時的長度差是最大值。以此類推，信號線差值一定要小于這個值。

10、[問] 高速中的蛇形走線，適合在那種情況?有什么缺點沒，比如對于差分走線，又要求兩組信號是正交的?

[答] 蛇形走線，因為應用場合不同而具不同的作用：

(1)如果蛇形走線在計算機板中出現，其主要起到一個濾波電感和阻抗匹配的作用，提高電路的抗干擾能力。計算機主機板中的蛇形走線，主要用在一些時鐘信號中，如PCI-Clk,AGPCIK,IDE,DIMM等信號線。

(2)若在一般普通PCB板中，除了具有濾波電感的作用外，還可作為收音機天線的電感線圈等等。如2.4G的對講機中就用作電感。

(3)對一些信號布線長度要求必須嚴格等長，高速數字PCB板的等線長是為了使各信號的延遲差保持在一個范圍內，保證系統(tǒng)在同一周期內讀取的數據的有效性(延遲差超過一個時鐘周期時會錯讀下一周期的數據)。

(4)蛇形走線在某些特殊的電路中起到一個分布參數的LC濾波器的作用。

11、[問]在設計PCB時，如何考慮電磁兼容性EMC/EMI，具體需要考慮哪些方面?采取哪些措施?

[答] 好的EMI/EMC 設計必須一開始布局時就要考慮到器件的位置, PCB 疊層的安排，重要聯機的走法， 器件的選擇等。

例如時鐘產生器的位置盡量不要靠近對外的連接器，高速信號盡量走內層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續(xù)以減少反射，器件所推的信號之斜率(slew rate)盡量小以減低高頻成分，選擇去耦合(decoupling/bypass)電容時注意其頻率響應是否符合需求以降低電源層噪聲。另外，注意高頻信號電流之回流路徑使其回路面積盡量小(也就是回路阻抗loop impedance 盡量小)以減少輻射， 還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍，最后，適當的選擇PCB 與外殼的接地點

12、[問] 請問射頻寬帶電路PCB的傳輸線設計有何需要注意的地方?傳輸線的地孔如何設置比較合適，阻抗匹配是需要自己設計還是要和PCB加工廠家合作?

[答] 這個問題要考慮很多因素.比如PCB材料的各種參數，根據這些參數最后建立的傳輸線模型，器件的參數等.阻抗匹配一般要根據廠家提供的資料來設計。

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審核編輯黃宇