超實(shí)用70個(gè)問(wèn)答的高頻PCB電路設(shè)計(jì)（一）

　　1、如何選擇pcb 板材？

　　選擇PCB板材必須在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求和可量產(chǎn)性及成本中間取得平衡點(diǎn)。設(shè)計(jì)需求包含電氣和機(jī)構(gòu)這兩部分。通常在設(shè)計(jì)非常高速的 PCB 板子（大于 GHz 的頻率）時(shí)這材質(zhì)問(wèn)題會(huì)比較重要。例如，現(xiàn)在常用的 FR-4 材質(zhì)，在幾個(gè)GHz 的頻率時(shí)的介質(zhì)損耗（dielectric loss）會(huì)對(duì)信號(hào)衰減有很大的影響，可能就不合用。就電氣而言，要注意介電常數(shù)（dielectric constant）和介質(zhì)損在所設(shè)計(jì)的頻率是否合用。

　　2、如何避免高頻干擾？

　　避免高頻干擾的基本思路是盡量降低高頻信號(hào)電磁場(chǎng)的干擾，也就是所謂的串?dāng)_（Crosstalk）?？捎美蟾咚傩盘?hào)和模擬信號(hào)之間的距離，或加 ground guard/shunt traces 在模擬信號(hào)旁邊。還要注意數(shù)字地對(duì)模擬地的噪聲干擾。

　　3、在高速設(shè)計(jì)中，如何解決信號(hào)的完整性問(wèn)題？

　　信號(hào)完整性基本上是阻抗匹配的問(wèn)題。而影響阻抗匹配的因素有信號(hào)源的架構(gòu)和輸出阻抗（output impedance），走線(xiàn)的特性阻抗，負(fù)載端的特性，走線(xiàn)的拓樸（topology）架構(gòu)等。解決的方式是靠端接（termination）與調(diào)整走線(xiàn)的拓樸。

　　4、差分布線(xiàn)方式是如何實(shí)現(xiàn)的？

　　差分對(duì)的布線(xiàn)有兩點(diǎn)要注意，一是兩條線(xiàn)的長(zhǎng)度要盡量一樣長(zhǎng)，另一是兩線(xiàn)的間距（此間距由差分阻抗決定）要一直保持不變，也就是要保持平行。平行的方式有兩種，一為兩條線(xiàn)走在同一走線(xiàn)層（side-by-side），一為兩條線(xiàn)走在上下相鄰兩層（over-under）。一般以前者 side-by-side（并排， 并肩） 實(shí)現(xiàn)的方式較多。

　　5、對(duì)于只有一個(gè)輸出端的時(shí)鐘信號(hào)線(xiàn)，如何實(shí)現(xiàn)差分布線(xiàn)？

　　要用差分布線(xiàn)一定是信號(hào)源和接收端也都是差分信號(hào)才有意義。所以對(duì)只有一個(gè)輸出端的時(shí)鐘信號(hào)是無(wú)法使用差分布線(xiàn)的。

　　6、接收端差分線(xiàn)對(duì)之間可否加一匹配電阻？

　　接收端差分線(xiàn)對(duì)間的匹配電阻通常會(huì)加， 其值應(yīng)等于差分阻抗的值。這樣信號(hào)質(zhì)量會(huì)好些。

　　7、為何差分對(duì)的布線(xiàn)要靠近且平行？

　　對(duì)差分對(duì)的布線(xiàn)方式應(yīng)該要適當(dāng)?shù)目拷移叫?。所謂適當(dāng)?shù)目拷且驗(yàn)檫@間距會(huì)影響到差分阻抗（differential impedance）的值， 此值是設(shè)計(jì)差分對(duì)的重要參數(shù)。需要平行也是因?yàn)橐３植罘肿杩沟囊恢滦?。若兩線(xiàn)忽遠(yuǎn)忽近， 差分阻抗就會(huì)不一致， 就會(huì)影響信號(hào)完整性（signal integrity）及時(shí)間延遲（timing delay）。

　　8、如何處理實(shí)際布線(xiàn)中的一些理論沖突的問(wèn)題？

　　基本上， 將模/數(shù)地分割隔離是對(duì)的。 要注意的是信號(hào)走線(xiàn)盡量不要跨過(guò)有分割的地方（moat）， 還有不要讓電源和信號(hào)的回流電流路徑（returning current path）變太大。

　　晶振是模擬的正反饋振蕩電路， 要有穩(wěn)定的振蕩信號(hào)， 必須滿(mǎn)足loop gain 與 phase 的規(guī)范， 而這模擬信號(hào)的振蕩規(guī)范很容易受到干擾， 即使加 ground guard traces 可能也無(wú)法完全隔離干擾。而且離的太遠(yuǎn)，地平面上的噪聲也會(huì)影響正反饋振蕩電路。 所以， 一定要將晶振和芯片的距離進(jìn)可能靠近。

　　確實(shí)高速布線(xiàn)與 EMI 的要求有很多沖突。但基本原則是因 EMI 所加的電阻電容或 ferrite bead， 不能造成信號(hào)的一些電氣特性不符合規(guī)范。 所以， 先用安排走線(xiàn)和 PCB 迭層的技巧來(lái)解決或減少 EMI的問(wèn)題， 如高速信號(hào)走內(nèi)層。才用電阻電容或 ferrite bead 的方式， 以降低對(duì)信號(hào)的傷害。

　　9、如何解決高速信號(hào)的手工布線(xiàn)和自動(dòng)布線(xiàn)之間的矛盾？

　　現(xiàn)在較強(qiáng)的布線(xiàn)軟件的自動(dòng)布線(xiàn)器大部分都有設(shè)定約束條件來(lái)控制繞線(xiàn)方式及過(guò)孔數(shù)目。各家 EDA公司的繞線(xiàn)引擎能力和約束條件的設(shè)定項(xiàng)目有時(shí)相差甚遠(yuǎn)。 例如， 是否有足夠的約束條件控制蛇行線(xiàn)（serpentine）蜿蜒的方式， 能否控制差分對(duì)的走線(xiàn)間距等。 這會(huì)影響到自動(dòng)布線(xiàn)出來(lái)的走線(xiàn)方式是否能符合設(shè)計(jì)者的想法。 另外， 手動(dòng)調(diào)整布線(xiàn)的難易也與繞線(xiàn)引擎的能力有的關(guān)系。 例如， 走線(xiàn)的推擠能力，過(guò)孔的推擠能力， 甚至走線(xiàn)對(duì)敷銅的推擠能力等等。 所以， 選擇一個(gè)繞線(xiàn)引擎能力強(qiáng)的布線(xiàn)器， 才是解決之道。

　　10、關(guān)于 test coupon。

　　test coupon 是用來(lái)以 TDR （Time Domain Reflectometer） 測(cè)量所生產(chǎn)的 PCB 板的特性阻抗是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求。 一般要控制的阻抗有單根線(xiàn)和差分對(duì)兩種情況。 所以， test coupon 上的走線(xiàn)線(xiàn)寬和線(xiàn)距（有差分對(duì)時(shí)）要與所要控制的線(xiàn)一樣。 重要的是測(cè)量時(shí)接地點(diǎn)的位置。 為了減少接地引線(xiàn)（ground lead）的電感值， TDR 探棒（probe）接地的地方通常非常接近量信號(hào)的地方（probe tip）， 所以， test coupon 上量測(cè)信號(hào)的點(diǎn)跟接地點(diǎn)的距離和方式要符合所用的探棒。

　　11、在高速 PCB 設(shè)計(jì)中，信號(hào)層的空白區(qū)域可以敷銅，而多個(gè)信號(hào)層的敷銅在接地和接電源上應(yīng)如何分配？

　　一般在空白區(qū)域的敷銅絕大部分情況是接地。 只是在高速信號(hào)線(xiàn)旁敷銅時(shí)要注意敷銅與信號(hào)線(xiàn)的距離， 因?yàn)樗蟮你~會(huì)降低一點(diǎn)走線(xiàn)的特性阻抗。也要注意不要影響到它層的特性阻抗， 例如在 dual strip line 的結(jié)構(gòu)時(shí)。

　　12、是否可以把電源平面上面的信號(hào)線(xiàn)使用微帶線(xiàn)模型計(jì)算特性阻抗？電源和地平面之間的信號(hào)是否可以使用帶狀線(xiàn)模型計(jì)算？

　　是的， 在計(jì)算特性阻抗時(shí)電源平面跟地平面都必須視為參考平面。 例如四層板： 頂層-電源層-地層-底層，這時(shí)頂層走線(xiàn)特性阻抗的模型是以電源平面為參考平面的微帶線(xiàn)模型。

　　13、在高密度印制板上通過(guò)軟件自動(dòng)產(chǎn)生測(cè)試點(diǎn)一般情況下能滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)的測(cè)試要求嗎？

　　一般軟件自動(dòng)產(chǎn)生測(cè)試點(diǎn)是否滿(mǎn)足測(cè)試需求必須看對(duì)加測(cè)試點(diǎn)的規(guī)范是否符合測(cè)試機(jī)具的要求。另外，如果走線(xiàn)太密且加測(cè)試點(diǎn)的規(guī)范比較嚴(yán)，則有可能沒(méi)辦法自動(dòng)對(duì)每段線(xiàn)都加上測(cè)試點(diǎn)，當(dāng)然，需要手動(dòng)補(bǔ)齊所要測(cè)試的地方。

　　14、添加測(cè)試點(diǎn)會(huì)不會(huì)影響高速信號(hào)的質(zhì)量？

　　至于會(huì)不會(huì)影響信號(hào)質(zhì)量就要看加測(cè)試點(diǎn)的方式和信號(hào)到底多快而定?；旧贤饧拥臏y(cè)試點(diǎn)（不用在線(xiàn)既有的穿孔（via or DIP pin）當(dāng)測(cè)試點(diǎn)）可能加在在線(xiàn)或是從在線(xiàn)拉一小段線(xiàn)出來(lái)。前者相當(dāng)于是加上一個(gè)很小的電容在在線(xiàn)，后者則是多了一段分支。這兩個(gè)情況都會(huì)對(duì)高速信號(hào)多多少少會(huì)有點(diǎn)影響，影響的程度就跟信號(hào)的頻率速度和信號(hào)緣變化率（edge rate）有關(guān)。影響大小可透過(guò)仿真得知。原則上測(cè)試點(diǎn)越小越好（當(dāng)然還要滿(mǎn)足測(cè)試機(jī)具的要求）分支越短越好。

　　15、若干 PCB 組成系統(tǒng)，各板之間的地線(xiàn)應(yīng)如何連接？

　　各個(gè) PCB 板子相互連接之間的信號(hào)或電源在動(dòng)作時(shí)，例如 A 板子有電源或信號(hào)送到 B 板子，一定會(huì)有等量的電流從地層流回到 A 板子 （此為 Kirchoff current law）。這地層上的電流會(huì)找阻抗的地方流回去。所以，在各個(gè)不管是電源或信號(hào)相互連接的接口處，分配給地層的管腳數(shù)不能太少，以降低阻抗，這樣可以降低地層上的噪聲。另外，也可以分析整個(gè)電流環(huán)路，尤其是電流較大的部分，調(diào)整地層或地線(xiàn)的接法，來(lái)控制電流的走法（例如，在某處制造低阻抗，讓大部分的電流從這個(gè)地方走），降低對(duì)其它較敏感信號(hào)的影響。

　　16、能介紹一些國(guó)外關(guān)于高速 PCB 設(shè)計(jì)的技術(shù)書(shū)籍和數(shù)據(jù)嗎？

　　現(xiàn)在高速數(shù)字電路的應(yīng)用有通信網(wǎng)路和計(jì)算器等相關(guān)領(lǐng)域。在通信網(wǎng)路方面，PCB 板的工作頻率已達(dá) GHz 上下，疊層數(shù)就我所知有到 40 層之多。計(jì)算器相關(guān)應(yīng)用也因?yàn)樾酒倪M(jìn)步，無(wú)論是一般的 PC 或服務(wù)器（Server），板子上的工作頻率也已經(jīng)達(dá)到 400MHz （如 Rambus） 以上。因應(yīng)這高速高密度走線(xiàn)需求，盲埋孔（blind/buried vias）、mircrovias 及 build-up 制程工藝的需求也漸漸越來(lái)越多。 這些設(shè)計(jì)需求都有廠商可大量生產(chǎn)。

　　17、兩個(gè)常被參考的特性阻抗公式：

　　微帶線(xiàn)（microstrip） Z={87/［sqrt（Er+1.41）］}ln［5.98H/（0.8W+T）］ 其中，W 為線(xiàn)寬，T 為走線(xiàn)的銅皮厚度，H 為走線(xiàn)到參考平面的距離，Er 是 PCB 板材質(zhì)的介電常數(shù)（dielectric constant）。此公式必須在0.1《（W/H）《2.0 及 1《（Er）《15 的情況才能應(yīng)用。

　　帶狀線(xiàn)（stripline） Z=［60/sqrt（Er）］ln{4H/［0.67π（T+0.8W）］} 其中，H 為兩參考平面的距離，并且走線(xiàn)位于兩參考平面的中間。此公式必須在 W/H《0.35 及 T/H《0.25 的情況才能應(yīng)用。

　　18、差分信號(hào)線(xiàn)中間可否加地線(xiàn)？

　　差分信號(hào)中間一般是不能加地線(xiàn)。因?yàn)椴罘中盘?hào)的應(yīng)用原理重要的一點(diǎn)便是利用差分信號(hào)間相互耦合（coupling）所帶來(lái)的好處，如 flux cancellation，抗噪聲（noise immunity）能力等。若在中間加地線(xiàn)，便會(huì)破壞耦合效應(yīng)。

　　19、剛?cè)岚逶O(shè)計(jì)是否需要專(zhuān)用設(shè)計(jì)軟件與規(guī)范？國(guó)內(nèi)何處可以承接該類(lèi)電路板加工？

　　可以用一般設(shè)計(jì) PCB 的軟件來(lái)設(shè)計(jì)柔性電路板（Flexible Printed Circuit）。一樣用 Gerber 格式給 FPC廠商生產(chǎn)。由于制造的工藝和一般 PCB 不同，各個(gè)廠商會(huì)依據(jù)他們的制造能力會(huì)對(duì)線(xiàn)寬、線(xiàn)距、孔徑（via）有其**。除此之外，可在柔性電路板的轉(zhuǎn)折處鋪些銅皮加以補(bǔ)強(qiáng)。至于生產(chǎn)的廠商可上網(wǎng)“FPC”當(dāng)關(guān)鍵詞查詢(xún)應(yīng)該可以找到。

　　20、適當(dāng)選擇 PCB 與外殼接地的點(diǎn)的原則是什么？

　　選擇 PCB 與外殼接地點(diǎn)選擇的原則是利用 chassis ground 提供低阻抗的路徑給回流電流（returning current）及控制此回流電流的路徑。例如，通常在高頻器件或時(shí)鐘產(chǎn)生器附近可以借固定用的螺絲將 PCB的地層與 chassis ground 做連接，以盡量縮小整個(gè)電流回路面積，也就減少電磁輻射。

　　21、電路板 DEBUG 應(yīng)從那幾個(gè)方面著手？

　　就數(shù)字電路而言，首先先依序確定三件事情： 1. 確認(rèn)所有電源值的大小均達(dá)到設(shè)計(jì)所需。有些多重電源的系統(tǒng)可能會(huì)要求某些電源之間起來(lái)的順序與快慢有某種規(guī)范。 2. 確認(rèn)所有時(shí)鐘信號(hào)頻率都工作正常且信號(hào)邊緣上沒(méi)有非單調(diào)（non-monotonic）的問(wèn)題。3. 確認(rèn) reset 信號(hào)是否達(dá)到規(guī)范要求。 這些都正常的話(huà)，芯片應(yīng)該要發(fā)出個(gè)周期（cycle）的信號(hào)。接下來(lái)依照系統(tǒng)運(yùn)作原理與 bus protocol 來(lái) debug。

　　22、在電路板尺寸固定的情況下，如果設(shè)計(jì)中需要容納更多的功能，就往往需要提高 PCB 的走線(xiàn)密度，但是這樣有可能導(dǎo)致走線(xiàn)的相互干擾增強(qiáng)，同時(shí)走線(xiàn)過(guò)細(xì)也使阻抗無(wú)法降低，請(qǐng)介紹在高速（》100MHz）高密度 PCB 設(shè)計(jì)中的技巧？

　　在設(shè)計(jì)高速高密度 PCB 時(shí)，串?dāng)_（crosstalk interference）確實(shí)是要特別注意的，因?yàn)樗鼘?duì)時(shí)序（timing）與信號(hào)完整性（signal integrity）有很大的影響。以下提供幾個(gè)注意的地方：

　　控制走線(xiàn)特性阻抗的連續(xù)與匹配。

　　走線(xiàn)間距的大小。一般?？吹降拈g距為兩倍線(xiàn)寬?？梢酝高^(guò)仿真來(lái)知道走線(xiàn)間距對(duì)時(shí)序及信號(hào)完整性的影響，找出可容忍的間距。不同芯片信號(hào)的結(jié)果可能不同。

　　選擇適當(dāng)?shù)亩私臃绞健?/p>

　　避免上下相鄰兩層的走線(xiàn)方向相同，甚至有走線(xiàn)正好上下重疊在一起，因?yàn)檫@種串?dāng)_比同層相鄰走線(xiàn)的情形還大。

　　利用盲埋孔（blind/buried via）來(lái)增加走線(xiàn)面積。但是 PCB 板的制作成本會(huì)增加。在實(shí)際執(zhí)行時(shí)確實(shí)很難達(dá)到完全平行與等長(zhǎng)，不過(guò)還是要盡量做到。

　　除此以外，可以預(yù)留差分端接和共模端接，以緩和對(duì)時(shí)序與信號(hào)完整性的影響。

　　23、模擬電源處的濾波經(jīng)常是用 LC 電路。但是為什么有時(shí) LC 比 RC 濾波效果差？

　　LC與 RC濾波效果的比較必須考慮所要濾掉的頻帶與電感值的選擇是否恰當(dāng)。因?yàn)殡姼械母锌梗╮eactance）大小與電感值和頻率有關(guān)。如果電源的噪聲頻率較低，而電感值又不夠大，這時(shí)濾波效果可能不如 RC。但是，使用 RC 濾波要付出的代價(jià)是電阻本身會(huì)耗能，效率較差，且要注意所選電阻能承受的功率。

　　24、濾波時(shí)選用電感，電容值的方法是什么？

　　電感值的選用除了考慮所想濾掉的噪聲頻率外，還要考慮瞬時(shí)電流的反應(yīng)能力。如 果 LC 的輸出端會(huì)有機(jī)會(huì)需要瞬間輸出大電流，則電感值太大會(huì)阻礙此大電流流經(jīng)此電感的速度，增加紋波噪聲（ripple noise）。電容值則和所能容忍的紋波噪聲規(guī)范值的大小有關(guān)。紋波噪聲值要求越小，電容值會(huì)較大。而電容的ESR/ESL 也會(huì)有影響。另外，如果這 LC 是放在開(kāi)關(guān)式電源（switching regulation power）的輸出端時(shí)，還要注意此 LC 所產(chǎn)生的極點(diǎn)零點(diǎn)（pole/zero）對(duì)負(fù)反饋控制（negative feedback control）回路穩(wěn)定度的影響。

　　25、如何盡可能的達(dá)到 EMC 要求，又不致造成太大的成本壓力？

　　PCB 板上會(huì)因 EMC 而增加的成本通常是因增加地層數(shù)目以增強(qiáng)屏蔽效應(yīng)及增加了 ferrite bead、choke等抑制高頻諧波器件的緣故。除此之外，通常還是需搭配其它機(jī)構(gòu)上的屏蔽結(jié)構(gòu)才能使整個(gè)系統(tǒng)通過(guò) EMC的要求。以下僅就 PCB 板的設(shè)計(jì)技巧提供幾個(gè)降低電路產(chǎn)生的電磁輻射效應(yīng)。

　　盡可能選用信號(hào)斜率（slew rate）較慢的器件，以降低信號(hào)所產(chǎn)生的高頻成分。

　　注意高頻器件擺放的位置，不要太靠近對(duì)外的連接器。

　　注意高速信號(hào)的阻抗匹配，走線(xiàn)層及其回流電流路徑（return current path）， 以減少高頻的反射與輻射。

　　在各器件的電源管腳放置足夠與適當(dāng)?shù)娜ヱ詈想娙菀跃徍碗娫磳雍偷貙由系脑肼?。特別注意電容的頻率響應(yīng)與溫度的特性是否符合設(shè)計(jì)所需。

　　對(duì)外的連接器附近的地可與地層做適當(dāng)分割，并將連接器的地就近接到 chassis ground。

　　可適當(dāng)運(yùn)用 ground guard/shunt traces 在一些特別高速的信號(hào)旁。但要注意 guard/shunt traces 對(duì)走線(xiàn)特性阻抗的影響。

　　電源層比地層內(nèi)縮 20H，H 為電源層與地層之間的距離。

　　26、當(dāng)一塊 PCB 板中有多個(gè)數(shù)/模功能塊時(shí)，常規(guī)做法是要將數(shù)/模地分開(kāi)，原因何在？

　　將數(shù)/模地分開(kāi)的原因是因?yàn)閿?shù)字電路在高低電位切換時(shí)會(huì)在電源和地產(chǎn)生噪聲，噪聲的大小跟信號(hào)的速度及電流大小有關(guān)。如果地平面上不分割且由數(shù)字區(qū)域電路所產(chǎn)生的噪聲較大而模擬區(qū)域的電路又非常接近，則即使數(shù)模信號(hào)不交叉，模擬的信號(hào)依然會(huì)被地噪聲干擾。也就是說(shuō)數(shù)模地不分割的方式只能在模擬電路區(qū)域距產(chǎn)生大噪聲的數(shù)字電路區(qū)域較遠(yuǎn)時(shí)使用。

　　27、另一種作法是在確保數(shù)/模分開(kāi)布局，且數(shù)/模信號(hào)走線(xiàn)相互不交叉的情況下，整個(gè) PCB板地不做分割，數(shù)/模地都連到這個(gè)地平面上。道理何在？

　　數(shù)模信號(hào)走線(xiàn)不能交叉的要求是因?yàn)樗俣壬钥斓?a target="_blank">數(shù)字信號(hào)其返回電流路徑（return current path）會(huì)盡量沿著走線(xiàn)的下方附近的地流回?cái)?shù)字信號(hào)的源頭，若數(shù)模信號(hào)走線(xiàn)交叉，則返回電流所產(chǎn)生的噪聲便會(huì)出現(xiàn)在模擬電路區(qū)域內(nèi)。

　　28、在高速 PCB 設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)時(shí)，如何考慮阻抗匹配問(wèn)題？

　　在設(shè)計(jì)高速 PCB 電路時(shí)，阻抗匹配是設(shè)計(jì)的要素之一。而阻抗值跟走線(xiàn)方式有的關(guān)系，例如是走在表面層（microstrip）或內(nèi)層（stripline/double stripline），與參考層（電源層或地層）的距離，走線(xiàn)寬度，PCB材質(zhì)等均會(huì)影響走線(xiàn)的特性阻抗值。也就是說(shuō)要在布線(xiàn)后才能確定阻抗值。一般仿真軟件會(huì)因線(xiàn)路模型或所使用的數(shù)學(xué)算法的**而無(wú)法考慮到一些阻抗不連續(xù)的布線(xiàn)情況，這時(shí)候在原理圖上只能預(yù)留一些terminators（端接），如串聯(lián)電阻等，來(lái)緩和走線(xiàn)阻抗不連續(xù)的效應(yīng)。真正根本解決問(wèn)題的方法還是布線(xiàn)時(shí)盡量注意避免阻抗不連續(xù)的發(fā)生。

　　29、哪里能提供比較準(zhǔn)確的 IBIS 模型庫(kù)？

　　IBIS 模型的準(zhǔn)確性直接影響到仿真的結(jié)果?；旧?IBIS 可看成是實(shí)際芯片 I/O buffer 等效電路的電氣特性數(shù)據(jù)，一般可由 SPICE 模型轉(zhuǎn)換而得 ，而 SPICE 的數(shù)據(jù)與芯片制造有的關(guān)系，所以同樣一個(gè)器件不同芯片廠商提供，其 SPICE 的數(shù)據(jù)是不同的，進(jìn)而轉(zhuǎn)換后的 IBIS 模型內(nèi)之?dāng)?shù)據(jù)也會(huì)隨之而異。也就是說(shuō)，如果用了 A 廠商的器件，只有他們有能力提供他們器件準(zhǔn)確模型數(shù)據(jù)，因?yàn)闆](méi)有其它人會(huì)比他們更清楚他們的器件是由何種工藝做出來(lái)的。如果廠商所提供的 IBIS 不準(zhǔn)確，只能不斷要求該廠商改進(jìn)才是根本解決之道。

　　30、在高速 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)該從那些方面去考慮 EMC、EMI 的規(guī)則呢？

　　一般 EMI/EMC 設(shè)計(jì)時(shí)需要同時(shí)考慮輻射（radiated）與傳導(dǎo)（conducted）兩個(gè)方面。 前者歸屬于頻率較高的部分（》30MHz）后者則是較低頻的部分（《30MHz）。 所以不能只注意高頻而忽略低頻的部分。一個(gè)好的EMI/EMC 設(shè)計(jì)必須一開(kāi)始布局時(shí)就要考慮到器件的位置， PCB 疊層的安排， 重要聯(lián)機(jī)的走法， 器件的選擇等， 如果這些沒(méi)有事前有較佳的安排， 事后解決則會(huì)事倍功半， 增加成本。。

　　例如時(shí)鐘產(chǎn)生器的位置盡量不要靠近對(duì)外的連接器， 高速信號(hào)盡量走內(nèi)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(hào)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(shí)注意其頻率響應(yīng)是否符合需求以降低電源層噪聲。另外， 注意高頻信號(hào)電流之回流路徑使其回路面積盡量?。ㄒ簿褪腔芈纷杩筶oop impedance 盡量?。┮詼p少輻射。還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍。 ， 適當(dāng)?shù)倪x擇PCB 與外殼的接地點(diǎn)（chassis ground）。

　　31、如何選擇 EDA 工具？

　　目前的 pcb 設(shè)計(jì)軟件中，熱分析都不是強(qiáng)項(xiàng)，所以并不建議選用，其它的功能 1.3.4 可以選擇 PADS或 Cadence 性能價(jià)格比都不錯(cuò)。 PLD 的設(shè)計(jì)的初學(xué)者可以采用 PLD 芯片廠家提供的集成環(huán)境，在做到百萬(wàn)門(mén)以上的設(shè)計(jì)時(shí)可以選用單點(diǎn)工具。

　　32、請(qǐng)推薦一種適合于高速信號(hào)處理和傳輸?shù)?EDA 軟件。

　　常規(guī)的電路設(shè)計(jì)，INNOVEDA 的 PADS 就非常不錯(cuò)，且有配合用的仿真軟件，而這類(lèi)設(shè)計(jì)往往占據(jù)了 70%的應(yīng)用場(chǎng)合。在做高速電路設(shè)計(jì)，模擬和數(shù)字混合電路，采用 Cadence 的解決方案應(yīng)該屬于性能價(jià)格比較好的軟件，當(dāng)然 Mentor 的性能還是非常不錯(cuò)的，特別是它的設(shè)計(jì)流程管理方面應(yīng)該是為的。（大唐電信技術(shù) 王升）

　　33、對(duì) PCB 板各層含義的解釋

　　Topoverlay ----頂層器件名稱(chēng)， 也叫 top silkscreen 或者 top component legend， 比如 R1 C5，

　　IC10.bottomoverlay----同理 multilayer-----如果你設(shè)計(jì)一個(gè) 4 層板，你放置一個(gè) free pad or via， 定義它作為multilay 那么它的 pad 就會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)在 4 個(gè)層 上，如果你只定義它是 top layer， 那么它的 pad 就會(huì)只出現(xiàn)在頂層上。

　　34、2G 以上高頻 PCB 設(shè)計(jì)，走線(xiàn)，排版，應(yīng)重點(diǎn)注意哪些方面？

　　2G 以上高頻 PCB 屬于射頻電路設(shè)計(jì)，不在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)討論范圍內(nèi)。而 射頻電路的布局（layout）和布線(xiàn)（routing）應(yīng)該和原理圖一起考慮的，因?yàn)椴季植季€(xiàn)都會(huì)造成分布效應(yīng)。而且，射頻電路設(shè)計(jì)一些無(wú)源器件是通過(guò)參數(shù)化定義，特殊形狀銅箔實(shí)現(xiàn)，因此要求 EDA 工具能夠提供參數(shù)化器件，能夠編輯特殊形狀銅箔。Mentor 公司的 boardstation 中有專(zhuān)門(mén)的 RF 設(shè)計(jì)模塊，能夠滿(mǎn)足這些要求。而且，一般射頻設(shè)計(jì)要求有專(zhuān)門(mén)射頻電路分析工具，業(yè)界的是 agilent 的 eesoft，和 Mentor 的工具有很好的接口。

　　35、2G 以上高頻 PCB 設(shè)計(jì)，微帶的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循哪些規(guī)則？

　　射頻微帶線(xiàn)設(shè)計(jì)，需要用三維場(chǎng)分析工具提取傳輸線(xiàn)參數(shù)。所有的規(guī)則應(yīng)該在這個(gè)場(chǎng)提取工具中規(guī)定。

　　36、對(duì)于全數(shù)字信號(hào)的 PCB，板上有一個(gè) 80MHz 的鐘源。除了采用絲網(wǎng)（接地）外，為了保證有足夠的驅(qū)動(dòng)能力，還應(yīng)該采用什么樣的電路進(jìn)行保護(hù)？

　　確保時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)能力，不應(yīng)該通過(guò)保護(hù)實(shí)現(xiàn)，一般采用時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)芯片。一般擔(dān)心時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)能力，是因?yàn)槎鄠€(gè)時(shí)鐘負(fù)載造成。采用時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)芯片，將一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)變成幾個(gè)，采用點(diǎn)到點(diǎn)的連接。選擇驅(qū)動(dòng)芯片，除了保證與負(fù)載基本匹配，信號(hào)沿滿(mǎn)足要求（一般時(shí)鐘為沿有效信號(hào)），在計(jì)算系統(tǒng)時(shí)序時(shí)，要算上時(shí)鐘在驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)時(shí)延。

　　37、如果用單獨(dú)的時(shí)鐘信號(hào)板，一般采用什么樣的接口，來(lái)保證時(shí)鐘信號(hào)的傳輸受到的影響??？

　　時(shí)鐘信號(hào)越短，傳輸線(xiàn)效應(yīng)越小。采用單獨(dú)的時(shí)鐘信號(hào)板，會(huì)增加信號(hào)布線(xiàn)長(zhǎng)度。而且單板的接地供電也是問(wèn)題。如果要長(zhǎng)距離傳輸，建議采用差分信號(hào)。LVDS 信號(hào)可以滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)能力要求，不過(guò)您的時(shí)鐘不是太快，沒(méi)有必要。

　　38、27M，SDRAM 時(shí)鐘線(xiàn)（80M-90M），這些時(shí)鐘線(xiàn)二三次諧波剛好在 VHF 波段，從接收端高頻竄入后干擾很大。除了縮短線(xiàn)長(zhǎng)以外，還有那些好辦法？

　　如果是三次諧波大，二次諧波小，可能因?yàn)樾盘?hào)占空比為 50%，因?yàn)檫@種情況下，信號(hào)沒(méi)有偶次諧波。這時(shí)需要修改一下信號(hào)占空比。此外，對(duì)于如果是單向的時(shí)鐘信號(hào)，一般采用源端串聯(lián)匹配。這樣可以抑制二次反射，但不會(huì)影響時(shí)鐘沿速率。源端匹配值，可以采用下圖公式得到。

　　39、什么是走線(xiàn)的拓?fù)浼軜?gòu)？

　　Topology，有的也叫 routing order.對(duì)于多端口連接的網(wǎng)絡(luò)的布線(xiàn)次序。

　　40、怎樣調(diào)整走線(xiàn)的拓?fù)浼軜?gòu)來(lái)提高信號(hào)的完整性？

　　這種網(wǎng)絡(luò)信號(hào)方向比較復(fù)雜，因?yàn)閷?duì)單向，雙向信號(hào)，不同電平種類(lèi)信號(hào)，拓樸影響都不一樣，很難說(shuō)哪種拓樸對(duì)信號(hào)質(zhì)量有利。而且作前仿真時(shí)，采用何種拓樸對(duì)工程師要求很高，要求對(duì)電路原理，信號(hào)類(lèi)型，甚至布線(xiàn)難度等都要了解。