高速模拟布局的PCB设计技术

2021年10月5日

关键的外卖

设置PCB最好的模拟信号的性能。
PCB的位置和路由技术模拟布局。
CAD工具,可以帮助你的PCB设计的工作。

模拟输入所有这些来源必须转换为数字同行

更重要的是,大批工人从一个传统的办公室在家工作了多少我们真的生活在一个数字时代。从在线文档共享视频会议,远程工作者利用尽可能多的计算机和网络在他们的处置。然而,仅仅因为我们都是这个数字时代的一部分并不意味着我们生活在一个数字化的世界。

我们的世界充满了景象和声音必须检测并捕捉到模拟电子产品。这些模拟信号必须转换为数字格式处理由计算机和其他数字设备在共享电子在不同的网络。这些格式的转换任务属于混合信号电路在多氯联苯,和他们有工作要做今天的电子需求。这里有一些高速模拟布局技巧可以帮助混合信号电路板设计成功的任务。

混合信号PCB设计

从我们所看到和听到的温度和运动,感觉事件的数量被不同的电子设备已经成为不可估量的。这些行为或事件捕获作为模拟信号,届时必须转换为数字系统处理喜欢电脑。这种转换的工作属于模拟-数字转换器在混合信号电路板使用这些系统。

模拟信号的大小取决于他们的来源。例如,光或声音检测到摄像头或麦克风将改变信号的振幅被俘虏。然而,模拟电路是依赖于一个连续的电压或电流信号和依赖于精确控制在发射和接受正确的解释。相比之下,数字信号只有两个值;。这种结构允许一个更大的误差在他们是如何传播,比模拟同行简化他们的设计。

PCB设计者必须适当的锻炼分离的模拟在布局和数字电路防止这两种信号类型相互影响。我们会考虑不同的方法为我们继续这样做。

模拟组件放置在电路板和路由

模拟布局需要一个紧组件放置

高速模拟布局组件位置和跟踪路由技术

的模拟和数字电路的最终的成功将依靠的PCB设计配置层分层盘旋飞行。高速信号需要一个参考平面的相邻层信号返回路径减少噪声,提高信号的完整性。因此,板层分层盘旋飞行的配置需要做记住一般放置在适当的空间,以确保有足够的路由层。设计师可以完成这个依靠高速模拟布局分组技术组件的功能和电路块创建一个平面布置图,将作为实际组件位置的模板。这个平面布置图需要数字和模拟电路互相隔离功能分区组织安排,而相互之间最直接的路由。

平面布置图完成后,设计人员可以直接进入组件放置。记住,我们的目标是保持路由尽可能短而直接,所以必须配置部分的相应位置。这里有一些技术和高速模拟布局位置提醒要记住在处理模拟电路:

地方部分彼此之间最直接的路由。
没有地方部分你将被迫路线数字信号通过模拟电路,反之亦然。
保持你的组件放置尽可能严格减少模拟痕迹的长度。
记得把部分根据可制造性设计(DFM)推荐的标准汇编。
一直吵着部分,像adc,远离板的边缘和更多的中央位置。

放置组件,然后路由是一个工作流,许多PCB设计者使用;然而,这有时是有用的,同时模拟布局地点和路线。不管怎样,这里有一些建议模拟跟踪路由:

保持跟踪路由尽可能短而直接。这个路由应该已经通过紧组件放置你所做的,将有助于减少阻抗不匹配和信号反射的可能性。
使用更广泛的跟踪路由模拟电路时宽度。
保持模拟局限于一个单板层痕迹尽可能多。通过可以创建电感,那么你必须通过之间的过渡层,越好。
不路线模拟通过领域的数字电路或数字痕迹痕迹模拟领域。
保持模拟和数字路由局限于电路尽可能多的地区。这将进一步降低混合信号串扰的机会。

路由两个模拟和数字信号的最后一个规则是没有交叉的阻塞区域参考平面的痕迹。路由通过这些领域的参考平面上可以创建噪声由于糟糕的信号返回路径。

路由跟踪在相邻层通过这个区域可能导致阻塞信号返回路径

功率输出网络模拟布局的建议

你的设计的模拟和数字组件将需要清洁能源交付给他们,但是高速pcb生产常常被许多问题困扰,如瞬态响了。这通常是由包括处理大量的去耦电容的设计和提供高interplane电容通过将地面和电压层彼此相邻分层盘旋飞行。再一次,董事会层分层盘旋飞行是如何配置您的混合信号设计的成功是至关重要的。

如何布置的地平面设计也是至关重要的,董事会的操作。如前所述,信号不应路由在地平面的地方坏了。是否密集通过飞机或领域的空白,如上图所示,地平面的中断可能会阻止的明确的返回路径信号,迫使它逛回源。这个流浪的EMI的主要原因之一,减少信号完整性设计。为了避免这些问题,确保你的信号有一个明确的返回路径上参考面最好的性能。设计工具,比如节奏的快板PCB编辑,有先进的功能来帮助设计信号返回路径,顶部的视频演示的这篇文章。

的一个障碍,会导致大问题电路板上的信号返回路径分割地平面。如果你的设计包括一个分割平面,不交叉分割与跟踪路由。信号的返回路径将被完全切断,造成更加严重的信号完整性问题。然而,更好的计划不是分割地平面。尽管许多人认为地面分裂创造更好的隔离电路的模拟和数字领域,它还可以创建比预期更多的问题。我们已经提到了明确的信号返回路径的问题,还有的机会引入共模电流之间的部分如果机壳接地使用。相反,一个完整的地平面,模拟和数字电路分别放置和路由的领域,你将有明确的返回路径的一些信号,有部分之间旅行。消除了地平面分割可以解决许多EMI问题和给你一个更清洁的设计、模拟和数字信号自然会形成紧密的返回路径周围的痕迹。

显然,很多细节需要在PCB布局管理这样的一个设计。使用先进的设计系统可以为设计者提供帮助的下一个级别。