高速PCB設(shè)計(jì)是指信號(hào)的完整性開始受到PCB物理特性（例如布局，封裝，互連以及層堆疊等）影響的任何設(shè)計(jì)。而且，當(dāng)您開始設(shè)計(jì)電路板并遇到諸如延遲，串?dāng)_，反射或發(fā)射之類的麻煩時(shí)，您將進(jìn)入高速PCB設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

　　由于對(duì)這些問題的關(guān)注，高速設(shè)計(jì)是如此獨(dú)特。您可能習(xí)慣于設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的PCB，主要關(guān)注組件的放置和布線。但是，在使用高速設(shè)計(jì)時(shí)，更重要的是要考慮一些因素，例如它們與信號(hào)的距離，信號(hào)的寬度，放置軌跡的位置以及它們的種類。連接了。此外，考慮到這些因素，它將在您的PCB設(shè)計(jì)過程中達(dá)到更高的水平。

　　高速PCB設(shè)計(jì)技巧

　　1.知道可以提供高級(jí)選項(xiàng)的設(shè)計(jì)軟件

　　它需要很多復(fù)雜的功能，才能在CAD軟件中進(jìn)行高速設(shè)計(jì)。而且，可能沒有太多針對(duì)業(yè)余愛好者的程序，并且通常沒有基于Web套件的高級(jí)選項(xiàng)。因此，您需要對(duì)強(qiáng)大的CAD工具有更好的了解。

　　2.高速路由

　　當(dāng)涉及到高速走線時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要了解基本走線的規(guī)則，包括不切斷接地層和保持走線較短。因此，請(qǐng)防止數(shù)字線路出現(xiàn)一定距離的串?dāng)_，并屏蔽所有干擾產(chǎn)生因素，以免損壞信號(hào)完整性。

　　3.帶阻抗控制的走線

　　對(duì)于某些大約40-120歐姆的信號(hào)，它需要阻抗匹配。特征阻抗匹配的提示是天線和許多差分對(duì)。

　　設(shè)計(jì)人員必須了解如何計(jì)算走線寬度和必要的阻抗值的疊層，這一點(diǎn)很重要。如果阻抗值不正確，可能會(huì)對(duì)信號(hào)造成嚴(yán)重影響，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞。

　　4.長(zhǎng)度匹配跡線

　　高速內(nèi)存總線和接口總線中有很多行。這些線路可以在很高的頻率下工作，因此至關(guān)重要的是，信號(hào)必須同時(shí)從發(fā)送端到接收端。此外，它還需要一種稱為長(zhǎng)度匹配的功能。因此，最常見的標(biāo)準(zhǔn)定義了需要與長(zhǎng)度匹配的公差值。

　　5.最小化回路面積

　　高速PCB設(shè)計(jì)人員需要了解一些技巧，高頻信號(hào)會(huì)導(dǎo)致EMI，EMC等問題。因此，他們需要遵守基本規(guī)則，例如具有連續(xù)的接地層并通過優(yōu)化走線的電流返回路徑來(lái)減小環(huán)路面積，以及放入許多縫合過孔。

　　高速PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

　　PCB布局非常重要

　　毋庸置疑，在高速電路中進(jìn)行高效的PCB制造對(duì)于最終結(jié)果很重要。但是，此過程中首先沒有考慮PCB布局。因此，它將對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大影響，從而實(shí)現(xiàn)必要的功能并成功地進(jìn)行PCB制造，例如進(jìn)行高級(jí)規(guī)劃并遵守重要因素。此外，您需要在PCB布局之前處理一些問題，例如制造設(shè)計(jì)（DFM）的做法以及對(duì)高速PCB需求的額外考慮。

　　當(dāng)開始測(cè)試或用于PCB制造時(shí)，不良的布局會(huì)導(dǎo)致性能問題。更糟糕的是，由于需要評(píng)估PCB故障或性能問題并重新組裝原型布局，因此需要花費(fèi)更多的成本和時(shí)間進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或重新加工。

　　PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

　　實(shí)際上，高速PCB設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)人員有很多限制，因?yàn)槟枰獫M足各種信號(hào)速度和其他設(shè)計(jì)的要求。因此，要實(shí)現(xiàn)如下所示的高速電路板設(shè)計(jì)，需要考慮一些因素：

　　原理圖注意事項(xiàng)：眾所周知，好的原理圖可以為PCB設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。因此，根據(jù)您是PCB設(shè)計(jì)人員還是電氣工程師，可以對(duì)原理圖進(jìn)行不同的處理。通常，它將原理圖視為可以連接至電路板的通信方式。但是原理圖可以對(duì)組織和展示您的高速設(shè)計(jì)產(chǎn)生很大的影響。因此，在設(shè)計(jì)原理圖上有盡可能多的可用信息，例如走線長(zhǎng)度，必要的元件放置，PCB制造商的信息等等。

　　跡線長(zhǎng)度調(diào)整：使用高速接口時(shí)，您需要調(diào)整跡線的長(zhǎng)度以使信號(hào)傳輸與數(shù)據(jù)線同步。但是，該接口可能會(huì)在最大頻率下失敗，或者由于未同步而根本無(wú)法工作。而且，接口頻率越高，長(zhǎng)度匹配要求就越高。因此，在并行接口的情況下，您只需要調(diào)整所有走線的長(zhǎng)度即可。請(qǐng)務(wù)必調(diào)整這些走線的長(zhǎng)度，以在一組信號(hào)中獲得所需的長(zhǎng)度，這一點(diǎn)很重要。

　　PCB材料和對(duì)高速堆疊的要求：這將影響您的高速設(shè)計(jì)，例如層堆疊的結(jié)構(gòu)和PCB的材料。

　　高速放置策略：由于更改焊盤尺寸和組件間隙可以最大限度地縮短高速連接長(zhǎng)度，因此它可以使用多種方法進(jìn)行高速設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化組件的放置，并改善組件的占位面積以實(shí)現(xiàn)高速。

　　差分對(duì)和走線長(zhǎng)度路由：在高速設(shè)計(jì)中對(duì)差分對(duì)進(jìn)行路由非常重要，這樣可以同時(shí)存在成對(duì)的信號(hào)。

　　串?dāng)_，阻抗控制和并行性注意事項(xiàng)：在高速設(shè)計(jì)中，有很多因素會(huì)對(duì)您的設(shè)計(jì)產(chǎn)生不良影響。此外，還需要考慮一些技巧，例如如何最大程度地減少對(duì)設(shè)計(jì)的影響。

　　了解帶狀線和微帶線：通常，對(duì)于高速設(shè)計(jì)，它需要采用多種方法來(lái)路由走線。如果要實(shí)現(xiàn)高速路由，最好對(duì)帶狀線和微帶路由技術(shù)有更好的了解。

　　布線拓?fù)浜妥罴巡季€實(shí)踐：通常，如果要實(shí)現(xiàn)高速布線所需的電路路徑，則需要使用特定的形狀或拓?fù)洹６遥剿鞲鞣N方法來(lái)跟蹤走線長(zhǎng)度，轉(zhuǎn)義符，返回路徑等非常好。

　　模擬器：對(duì)于高速設(shè)計(jì)，在布局開始之前，期間以及之后，模擬都會(huì)帶來(lái)很大的好處。因此，您應(yīng)該對(duì)PCB設(shè)計(jì)軟件有更好的了解，以學(xué)習(xí)用于模擬設(shè)計(jì)的提示和技巧。

　　如何知道您是否需要高速PCB設(shè)計(jì)？

　　1.板上有高速接口嗎？

　　找出是否需要遵守高速設(shè)計(jì)指南的一種快速方法是檢查您是否具有高速接口，例如DDR，PCI-e，甚至是視頻接口，例如DVI，HDMI等。

　　所有這些接口都需要遵循一些高速設(shè)計(jì)規(guī)則。此外，請(qǐng)?jiān)谖臋n中提供每個(gè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確規(guī)格。

　　2.跡線長(zhǎng)度與信號(hào)波長(zhǎng)的比率

　　通常，如果您的消息的波長(zhǎng)與走線長(zhǎng)度相同，則您的PCB肯定會(huì)需要高速設(shè)計(jì)。因?yàn)槟承?biāo)準(zhǔn)（例如DDR）要求走線的長(zhǎng)度與最小公差相匹配。

　　一個(gè)很好的粗略數(shù)字是，如果您的走線長(zhǎng)度和波長(zhǎng)可以控制在彼此的一個(gè)數(shù)量級(jí)之內(nèi)。然后，最好檢查一下高速設(shè)計(jì)。

　　3.帶無(wú)線接口的PCB

　　如您所知，每個(gè)PCB都有一個(gè)天線，無(wú)論通過連接器還是板上的東西，都需要設(shè)計(jì)高速信號(hào)。此外，車載天線還需要緊密的阻抗以匹配調(diào)諧長(zhǎng)度。

　　對(duì)于帶有SMA連接器或類似連接器的電路板，需要將其連接到具有特定阻抗值的連接器。

　　結(jié)論

　　一言以蔽之，有關(guān)高速PCB設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)依賴于另一項(xiàng)工程。盡管在進(jìn)行高速設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮很多因素。幸運(yùn)的是，您用于PCB設(shè)計(jì)的CAD軟件將為您提供幫助，例如阻抗計(jì)算器，走線長(zhǎng)度報(bào)告選項(xiàng)，差分對(duì)路由器以及其他工具。