在高速数字系统中,由于脉冲上升/下降时间通常在10到几百p秒,当受到诸如内连、传输时延和电源噪声等因素的影响,从而造成脉冲信号失真的现象;在自然界中,存在着各种各样频率的微波和电磁干扰源,可能由于很小的差异导致高速系统设计的失败;在电子产品向高密和高速电路设计方向发展,解决一系列信号完整性的问题,成为当前每一个电子设计者所必须面对的问题。业界通常会采用在PCB制板前期,通过信号完整性分析工具尽可能将设计风险降,从而也促进了EDA设计工具的发展……信号完整性(SignalIntegrity,简称SI)问题是指高速数字电路中,脉冲形状畸变而引发的信号失真问题,通常由传输线阻抗不匹配产生的问题。而影响阻抗匹配的因素包括信号源的架构、输出阻抗(outputimpedance)、走线的特性阻抗、负载端的特性、走线的拓朴(topology)架构等。解决的方式可以采用端接(termination)与调整走线拓朴的策略。信号完整性问题通常不是由某个单一因素导致的,而是板级设计中多种因素共同作用的结果。信号完整性问题主要表现形式包括信号反射、信号振铃、地弹、串扰等;1,AltiumDesigner信号完整性分析(机理、模型、功能)在AltiumDesigner设计环境下。耐化学腐蚀:通过48小时盐雾测试,工业环境稳定运行。宜昌印制PCB制板原理
单面板单面板单面板(Single-Sided Boards) 在**基本的PCB上,零件集中在其中一面,导线则集中在另一面上(有贴片元件时和导线为同一面,插件器件在另一面)。因为导线只出现在其中一面,所以这种PCB叫作单面板(Single-sided)。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面,布线间不能交叉而必须绕独自的路径),所以只有早期的电路才使用这类的板子。 [5]双面板双面板双面板(Double-Sided Boards) 这种电路板的两面都有布线,不过要用上两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔(via)。导孔是在PCB上,充满或涂上金属的小洞,它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍,双面板解决了单面板中因为布线交错的难点(可以通过孔导通到另一面),它更适合用在比单面板更复杂的电路上。 [5]鄂州高速PCB制板原理高密度互联板:微孔激光钻孔技术,突破传统布线密度极限。
10层板PCB典型10层板设计一般通用的布线顺序是TOP--GND---信号层---电源层---GND---信号层---电源层---信号层---GND---BOTTOM本身这个布线顺序并不一定是固定的,但是有一些标准和原则来约束:如top层和bottom的相邻层用GND,确保单板的EMC特性;如每个信号使用GND层做参考平面;整个单板都用到的电源优先铺整块铜皮;易受干扰的、高速的、沿跳变的走内层等等。下表给出了多层板层叠结构的参考方案,供参考。PCB设计之叠层结构改善案例(From金百泽科技)问题点产品有8组网口与光口,测试时发现第八组光口与芯片间的信号调试不通,导致光口8调试不通,无法工作,其他7组光口通信正常。1、问题点确认根据客户端提供的信息,确认为L6层光口8与芯片8之间的两条差分阻抗线调试不通;2、客户提供的叠构与设计要求改善措施影响阻抗信号因素分析:线路图分析:客户L56层阻抗设计较为特殊,L6层阻抗参考L5/L7层,L5层阻抗参考L4/L6层,其中L5/L6层互为参考层,中间未做地层屏蔽,光口8与芯片8之间线路较长,L6层与L5层间存在较长的平行信号线(约30%长度)容易造成相互干扰,从而影响了阻抗的度,阻抗线的设计屏蔽层不完整,也造成阻抗的不连续性,其他7组部分也有相似问题。
AltiumDesigner要求必须建立一个工程项目名称。在原理图SI分析中,系统将采用在SISetupOption对话框设置的传输线平均线长和特征阻抗值;仿真器也将直接采用规则设置中信号完整性规则约束,如激励源和供电网络等,同时,允许用户直接在原理图编辑环境下放置PCBLayout图标,直接对原理图内网络定义规则约束。当建立了必要的仿真模型后,在原理图编辑环境的菜单中选择Tools->SignalIntegrity命令,运行仿真。b.布线后(即PCB版图设计阶段)SI分析概述用户如需对项目PCB版图设计进行SI仿真分析,AltiumDesigner要求必须在项目工程中建立相关的原理图设计。此时,当用户在任何一个原理图文档下运行SI分析功能将与PCB版图设计下允许SI分析功能得到相同的结果。当建立了必要的仿真模型后,在PCB编辑环境的菜单中选择Tools->SignalIntegrity命令,运行仿真。4,操作实例:1)在AltiumDesigner的Protel设计环境下,选择File\OpenProject,选择安装目录下\Examples\ReferenceDesign\4PortSerialInterface\4PortSerial,进入PCB编辑环境,如下图1.图1在PCB文件中进行SI分析选择Design/LayerStackManager…,配置好相应的层后,选择ImpedanceCalculation…。目前印制板的品种已从单面板发展到双面板、多层板和挠性板。
您既可以在原理图又可以在PCB编辑器内实现信号完整性分析,并且能以波形的方式在图形界面下给出反射和串扰的分析结果。AltiumDesigner的信号完整性分析采用IC器件的IBIS模型,通过对版图内信号线路的阻抗计算,得到信号响应和失真等仿真数据来检查设计信号的可靠性。AltiumDesigner的信号完整性分析工具可以支持包括差分对信号在内的高速电路信号完整性分析功能。AltiumDesigner仿真参数通过一个简单直观的对话框进行配置,通过使用集成的波形观察仪,实现图形显示仿真结果,而且波形观察仪可以同时显示多个仿真数据图像。并且可以直接在标绘的波形上进行测量,输出结果数据还可供进一步分析之用。AltiumDesigner提供的集成器件库包含了大量的的器件IBIS模型,用户可以对器件添加器件的IBIS模型,也可以从外部导入与器件相关联的IBIS模型,选择从器件厂商那里得到的IBIS模型。AltiumDesigner的SI功能包含了布线前(即原理图设计阶段)及布线后(PCB版图设计阶段)两部分SI分析功能;采用成熟的传输线计算方法,以及I/O缓冲宏模型进行仿真。基于快速反射和串扰模型,信号完整性分析器使用完全可靠的算法,从而能够产生出准确的仿真结果。随着科技的不断进步,PCB制板的技术也在不断演变。黄石焊接PCB制板怎么样
短路可能是由于蚀刻不完全、阻焊层缺陷或异物污染等原因导致。宜昌印制PCB制板原理
布线前的阻抗特征计算和信号反射的信号完整性分析,用户可以在原理图环境下运行SI仿真功能,对电路潜在的信号完整性问题进行分析,如阻抗不匹配等因素的信号完整性分析是在布线后PCB版图上完成的,它不仅能对传输线阻抗、信号反射和信号间串扰等多种设计中存在的信号完整性问题以图形的方式进行分析,而且还能利用规则检查发现信号完整性问题,同时,AltiumDesigner还提供一些有效的终端选项,来帮助您选择解决方案。2,分析设置需求在PCB编辑环境下进行信号完整性分析。为了得到精确的结果,在运行信号完整性分析之前需要完成以下步骤:1、电路中需要至少一块集成电路,因为集成电路的管脚可以作为激励源输出到被分析的网络上。像电阻、电容、电感等被动元件,如果没有源的驱动,是无法给出仿真结果的。2、针对每个元件的信号完整性模型必须正确。3、在规则中必须设定电源网络和地网络,具体操作见本文。4、设定激励源。5、用于PCB的层堆栈必须设置正确,电源平面必须连续,分割电源平面将无法得到正确分析结果,另外,要正确设置所有层的厚度。3,操作流程a.布线前(即原理图设计阶段)SI分析概述用户如需对项目原理图设计进行SI仿真分析。宜昌印制PCB制板原理