技术
<p>目前高速PCB的设计在通信、计算机、图形图像处理等领域应用广泛，所有高科技附加值的电子产品设计都在追求低功耗、低电磁辐射、高可靠性、小型化、轻型化等特点，为了达到以上目标，在高速PCB设计中，过孔设计是一个重要因素。</p>
<p>对于高速PCB中的过孔设计大部分都是通过对过孔寄生特性的分析，通常在高速PCB设计的过程中，往往看似简单的过孔通常也会给电路的设计带来很大的负面效应。</p>
<p>所以我们为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响，在设计中可以尽量做到以下几点：</p>
<p>1、无论从成本和信号质量的观点出发，选择孔的大小合理的大小。</p>
<p>噪音来源于PCB设计/电路振荡/磁元件三方面：</p>
<p>1)电路振荡，电源输出有很大的低频稳波。多是电路稳定余度不够引起。理论上可以用系统控制理论中的频域法/时域法或劳斯判据做理论分析。现在;可以用计算机仿真方法方便的验证电路稳定性，以避免自激振荡发生，有多款软件可以用。对于已经做好的电路，可以增加输出滤波电容或电感/改变信号反馈位置/增加PI调节的积分电容/减少开环放大倍数等方法改善。</p>
<p>2)PCB设计</p>
<p>A)主要是EMI噪音引起，射频噪音调整PI调节器，使输出误差信号中包含扰动。主要查看高频电容是否离开关元件太远，是否有大的C形环绕布线等等...</p>
<div>我们先来介绍下PCB中常见的钻孔：通孔、盲孔、埋孔。这三种孔的含义以及特点。</div>
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<div>导通孔（VIA），这种是一种常见的孔是用于导通或者连接电路板不同层中导电图形之间的铜箔线路用的。比如（如盲孔、埋孔），但是不能插装组件引腿或者其他增强材料的镀铜孔。因为PCB是由许多的铜箔层堆迭累积而形成的，每一层铜箔之间都会铺上一层绝缘层，这样铜箔层彼此之间不能互通，其讯号的链接就靠导通孔（via），所以就有了中文导通孔的称号。</div>
<p> 很多未使用过开关电源设计的工程师会对它产生一定的畏惧心理，比如担心开关电源的干扰问题，PCB layout问题，元器件的参数和类型选择问题等。其实只要了解了，使用开关电源设计还是非常方便的。</p>
<p> 一个开关电源一般包含有开关电源控制器和输出两部分，有些控制器会将MOSFET集成到芯片中去，这样使用就更简单了，也简化了PCB设计，但是设计的灵活性就减少了一些。</p>
<p>随着电子技术快速发展，以及无线通信技术在各领域的广泛应用，高频、高速、高密度已逐步成为现代电子产品的显著发展趋势之一。信号传输高频化和高速数字化，迫使PCB走向微小孔与埋/盲孔化、导线精细化、介质层均匀薄型化，高频高速高密度多层PCB设计技术已成为一个重要的研究领域。本文首先对高频电路板做了简单介绍，其次阐述了PCB设计高频电路板布线技巧，最后介绍了PCB设计高频电路板布线注意事项，具体的跟随小编一起来了解一下。 </p>
<p><strong>高频电路板简介</strong></p>
<p><strong>1.磁珠简介</strong></p>
<p>村田磁珠属于EMI静噪元件,也同属于静噪滤波器，学名叫片状铁氧体磁珠，功效等效于电阻和电感串联在电路中，阻值和电感值都由电路中频率变化而变化，在有高频通过时，表现出阻性，从而发挥出过滤高频的滤波器作用。</p>
<p>生产村田磁珠主要原料是铁氧体，主要成分是铁镁合金或铁镍合金，外表成灰黑色。</p>
<p>电路中的高频信号在通过铁氧体这种材料时会大量消耗高频信号，正是因为铁氧体的这种消耗高频的特性，使得磁珠在电路中起着阻高频通低频的作用。</p>
<p>据悉，当前的电子设备都是使用开关电源，这是由于开关开关电源作为现代电子产业快速发展的一种电源方式，具有轻量、小型、高效率等特点。因此，设计开关电源也比想象中的复杂。</p>
<p>尤其是对刚接触开关电源研发的童鞋来说，他的外围电路就很负责，其中使用的元器件种类繁多，性能各异。要想设计出性能高的开关电源就必须弄懂弄通开关电源中各元器件的类型及主要功能。</p>
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<p>开关电源外围电路中使用的元器件种类繁多，性能各异，大致可分为通用元器件、特种元器件两大类。开关电源中通用元器件的类型及主要功能如下：</p>
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<p> 导读：为了让设计出来的PCB更快和成本更低。而由于互连点是电路链上最为薄弱的环节，在RF设计中，互连点处的电磁性质是工程设计面临的主要问题，要考察每个互连点并解决存在的问题。电路板系统的互连包括芯片到电路板、PCB板内互连以及PCB与外部装置之间信号输入/输出等三类互连。本文主要介绍了PCB板内互连进行高频PCB 设计的实用技巧总结，相信通过了解本文将对以后的PCB设计带来便利。<br />
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<p>接地是电路设计中最基础的内容，但又是几乎没人说得清的，几乎每次的培训和交流都会有人问到“老师，有没有一种通用的接地方法可以参考啊?”如果想知道这个问题的答案，请继续耐着性子读下去。我先给出一个斩钉截铁的答案：“没有”。那咋办呢，我们总不能像中国的厨师一样，教徒弟炒菜时，用到的配料都是“少许”“颜色微黄”“微焦”等感觉性词语吧，当然不是。为了更好的明了接地的技巧方法，下文中将不再讲究任何的文字技巧，而是一针见血的道出接地问题的本质来。</p>
<p>上拉电阻就是把不确空的信号通过一个电阻箝位在高电平，此电阻还起到限流的作用。同理下拉电阻是把不确定的信号箝位在低电平。上拉电阻是指器件的输入电流，而下拉电阻指的是输出电流。 <br />
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那么在什么时候用上、下拉电阻呢？<br />
1.当TTL电路的最低高电平（一般为3.5V），这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。<br />
2.OC问电路必须加上拉电阻，以提高输出的电平值。<br />
3.为加大输出引脚的驱动能力，有的单片机管脚上也常使用上接电阻。<br />
<p> 布线也就是我们常说的Layout，是电路板设计工程师最基本也最重要的工作技能之一。走线的好坏将直接影响到整个系统的性能，大多数高速的设计理论也要最终经过Layout得以实现并验证，由此可见，布线在高速电路板设计中是至关重要的。下面将针对实际布线中可能遇到的一些情况，分析其合理性，并给出一些比较优化的走线策略。</p>
<p>主要从直角走线，差分走线，蛇形线等三个方面来阐述。</p>
<p> 1．直角走线</p>
<p>电源并不是一个简单的小盒子，它相当于有源器件的心脏，源源不断的向元器件提供能量。 电源的好坏，直接影响到元器件的性能。电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性（亦即为各项规格），并验证通过后才能投入使用。</p>
<p>工程师在设计或者测评电源时须知考虑以下要素：<br />
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一． 描述输入电压影响输出电压几个指标形式</p>
<p> 1． 绝对稳压系数</p>
<p> A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。即：K=△U0/△Ui。</p>
<p>在电路系统设计中，我们经常会遇到这样的事情，一个电路其程序明明是完完整整的从书上抄下来，试验运行结果却不正确，这是为什么呢，原因就在干扰，我们在进行电子电路和程序设计的过程中一定要做好抗干扰措施。</p>
<p>形成干扰的基本要素有三个：</p>
<p>(1)干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt，di/dt大的地方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。</p>
<p>(2)传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。</p>
<p>特性阻抗又称“特征阻抗”，它不是直流电阻，属于长线传输中的概念。在高频范围内，信号传输过程中，信号沿到达的地方，信号线和参考平面（电源或地平面）间由于电场的建立，会产生一个瞬间电流。</p>
<p>如果传输线是各向同性的，那么只要信号在传输，就始终存在一个电流I，而如果信号的输出电压为V，在信号传输过程中，传输线就会等效成一个电阻，大小为V/I，把这个等效的电阻称为传输线的特性阻抗Z。</p>
<p>信号在传输的过程中，如果传输路径上的特性阻抗发生变化，信号就会在阻抗不连续的结点产生反射。</p>
<p>影响特性阻抗的因素有：介电常数、介质厚度、线宽、铜箔厚度。</p>
<p> 复位电路是一种用来使电路恢复到起始状态的电路设备，它的操作原理与计算器有着异曲同工之妙，只是启动原理和手段有所不同。复位电路，就是利用它把电路恢复到起始状态。就像计算器的清零按钮的作用一样，以便回到原始状态，重新进行计算。</p>
<p> 和计算器清零按钮有所不同的是，复位电路启动的手段有所不同。一是在给电路通电时马上进行复位操作；二是在必要时可以由手动操作；三是根据程序或者电路运行的需要自动地进行。复位电路都是比较简单的大都是只有电阻和电容组合就可以办到了，再复杂点就有三极管等配合程序来进行了。</p>
<p> 复位电路中电容的作用：</p>
<p>在设计中，布局是一个重要的环节。布局结果的好坏将直接影响布线的效果，因此可以这样认为，合理的布局是PCB设计成功的第一步。</p>
<p>布局的方式分两种，一种是交互式布局，另一种是自动布局，一般是在自动布局的基础上用交互式布局进行调整。在布局时还可根据走线的情况对门电路进行再分配，将两个门电路进行交换，使其成为便于布线的最佳布局。</p>
<p>在布局完成后，还可对设计文件及有关信息进行返回标注于原理图，使得PCB板中的有关信息与原理图相一致，以便在今后的建档、更改设计能同步起来, 同时对模拟的有关信息进行更新，使得能对电路的电气性能及功能进行板级验证。</p>
<p>开关电源中，要想使输出的电压稳定，就得想办法调整开关电路的占空比大小来解决，即改变开关脉冲的占空比大小，也就是去调整开关电路中开关管的导通时间的长短比例，因为其它条件已确定，基本上不能再改变，而开关管导通时间的长短，决定了后面输出电压的高低。假如开关管的导通时间越长，即占空比加大了，开关变压器初级绕组中的电流线性上升的时间就越长，电流也就越大，变压器储存的磁能就越多，磁能转换成的电能就越多，次级感应的电压就越高，反之, 开关管导通的时间越短，即占空比减小了，开关变压器初级绕组中的电流线性上升的时间就越短，电流也就越小，变压器储能就会越少，磁能转换成的电能就越少，次级感应的电压就越低。</p>
