与PCB有关的22个重要概念
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PCB的名词解释Printed Circuit Board (PCB),即印刷电路板,是电子设备中的一种重要组成部分。
它采用了印刷技术,将电子元件和导线布局在一个绝缘基板上,提供了电子元件间的连接和支撑。
作为电子产品中的“大脑”,PCB在现代科技发展中起到了不可或缺的作用。
本文将对PCB中的一些关键名词进行解释和讨论。
1. 基板 (Substrate)基板是PCB的主要构成部分,它通常由绝缘材料制成,如玻璃纤维增强环氧树脂(FR-4)。
基板起到支撑电子元件和导线的作用,并且具有良好的电气绝缘性能,以防止元件之间的短路。
2. 导线 (Conductor)导线是PCB上用来传导电流的金属线路,一般采用铜箔制成。
导线的设计和布局直接影响电子设备的性能和稳定性。
通常使用导线间的间距、宽度和线路层数等参数来决定导线的电流承载能力和信号传输性能。
3. 元件 (Component)PCB上的元件是电子设备中的各种电子部件,如集成电路、电容器、电阻器等。
元件通过焊接或插座连接到PCB上,与导线相互连接,形成电路。
元件的选择和布局是PCB设计工程师的关键任务,它不仅影响电路的性能,还直接影响到产品的生产成本和空间利用率。
4. 焊接 (Soldering)焊接是将元件连接到PCB上的重要工艺过程。
通过熔化的焊锡,元件的引脚与PCB上的涂有焊膏的焊盘相连接。
焊接技术包括手工焊接和表面贴装技术(SMT)。
它们有助于保持元件在设备中的稳定性和可靠性。
5. 系统集成 (System Integration)系统集成是指将多个PCB组装在一起,通过元件之间的连接和互联,构成复杂的电子系统。
系统集成是现代电子设备制造的重要环节,它不仅要求PCB间的准确布局和可靠连接,还需要满足信号传输的要求和整体性能的优化。
6. PCB设计 (PCB Design)PCB设计是制定PCB布局、连线和元件安装的过程。
在PCB设计中,设计工程师需要根据电路原理图、电气要求和尺寸限制,合理布局元件和导线。
通信产品pcb基础知识PCB(Printed Circuit Board)是印刷电路板的英文缩写,是电子产品的重要组成部分,通信产品中也广泛应用。
下面将介绍通信产品PCB的基础知识。
1. PCB的概念和作用:PCB是一种支持和连接电子元器件的基板,它通过印刷方式在绝缘基板上布线,实现电子元器件的连接和固定。
在通信产品中,PCB起着支持元器件、传递信号和电力的作用,是通信产品的核心组件。
2. PCB的结构:PCB通常由基板、导线层、元器件、焊盘、焊脚等部分组成。
基板通常采用玻璃纤维、环氧树脂等绝缘材料制成,导线层用于连接各个元器件,焊盘用于连接元器件和电路板。
3. PCB的分类:根据用途和结构,PCB可以分为单层板、双层板和多层板。
单层板适用于简单电路,双层板适用于中等复杂电路,多层板适用于高密度和复杂电路。
4. PCB的设计:PCB的设计是通信产品开发的重要环节,需要考虑电路布局、元器件选型、导线设计、阻抗匹配等因素。
合理的PCB设计可以提高通信产品的性能和可靠性。
5. PCB的制造:PCB的制造包括设计、印刷、蚀刻、钻孔、焊接、组装等多个环节。
制造工艺的优劣直接影响PCB的质量和性能,通信产品的稳定性和可靠性取决于PCB的制造质量。
6. PCB的测试:PCB的测试是保证通信产品质量的重要环节,包括电气测试、可靠性测试、环境测试等。
通过测试可以验证PCB的性能和可靠性,提高通信产品的质量和竞争力。
总的来说,通信产品PCB的基础知识包括PCB的概念和作用、结构、分类、设计、制造和测试等方面。
了解和掌握这些知识对于开发和生产高质量的通信产品至关重要。
希望以上内容能够帮助您更深入地了解通信产品PCB的基础知识。
PCB制板基础知识一、PCB概念PCB(PrintedCircuitBoard),中文名称为印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。
由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。
二、PCB在各种电子设备中有如下功能:1.提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。
2.实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接(信号传输)或电绝缘。
提供所要求的电气特性,如特性阻抗等。
3.为自动装配提供阻焊图形,为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。
三、PCB技术发展概要从1903年至今,若以PCB组装技术的应用和发展角度来看,可分为三个阶段1 通孔插装技术(THT)阶段PCB1.金属化孔的作用:(1).电气互连---信号传输(2).支撑元器件---引脚尺寸限制通孔尺寸的缩小a.引脚的刚性b.自动化插装的要求2.提高密度的途径(1)减小器件孔的尺寸,但受到元件引脚的刚性及插装精度的限制,孔径≥0.8mm(2)缩小线宽/间距:0.3mm—0.2mm—0.15mm—0.1mm(3)增加层数:单面—双面—4层—6层—8层—10层—12层—64层2 表面安装技术(SMT)阶段PCB1.导通孔的作用:仅起到电气互连的作用,孔径可以尽可能的小,堵上孔也可以。
2.提高密度的主要途径①.过孔尺寸急剧减小:0.8mm—0.5mm—0.4mm—0.3mm—0.25mm②.过孔的结构发生本质变化:a.埋盲孔结构优点:提高布线密度1/3以上、减小PCB尺寸或减少层数、提高可靠性、改善了特性阻抗控制,减小了串扰、噪声或失真(因线短,孔小)b.盘内孔(hole in pad)消除了中继孔及连线③薄型化:双面板:1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm④PCB平整度:a.概念:PCB板基板翘曲度和PCB板面上连接盘表面的共面性。
b.PCB翘曲度是由于热、机械引起残留应力的综合结果c.连接盘的表面涂层:HASL、化学镀NI/AU、电镀NI/AU…3 芯片级封装(CSP)阶段PCBCSP以开始进入急剧的变革于发展其之中,推动PCB技术不断向前发展, PCB工业将走向激光时代和纳米时代.四、PCB表面涂覆技术PCB表面涂覆技术是指阻焊涂覆(兼保护)层以外的可供电气连接用的可焊性涂(镀)覆层和保护层。
PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)设计的基本概念主要包括以下几个方面:
电路原理图设计:这是PCB设计的基础,需要将电子设备中的元件和电路按照一定的规则进行布局和连接,以达到预期的功能和性能要求。
元件布局:根据电路原理图,将元件放置在PCB上,并按照电路连接关系进行合理的布局。
布线:根据电路原理图和元件布局,使用导线将元件连接起来,形成电路。
布线需要考虑导线的长度、宽度、走向、弯曲半径等因素,以满足电路性能和电磁兼容性的要求。
焊盘和过孔设计:焊盘是用于连接元件引脚和导线的金属化孔,过孔则是连接不同层之间导线的通道。
焊盘和过孔设计需要根据元件引脚和连接要求进行合理的设计,以保证焊接质量和电路性能。
层设计:多层PCB可以提供更多的布线空间和电气连接,但也增加了设计的复杂度。
层设计需要考虑元件布局、布线需求、信号完整性等因素,合理规划不同层的用途和布线要求。
电磁兼容性设计:PCB设计需要考虑电磁兼容性,包括减小干扰、提高信号完整性等方面。
电磁兼容性设计可以通过合理的元件布局、布线、接地设计等措施来实现。
可靠性设计:可靠性设计是保证PCB在各种工作环境下都能稳定工作的关键。
可靠性设计需要考虑元件的耐温、抗震、抗腐蚀等因素,同时保证电路的稳定性和可靠性。
以上是PCB设计的基本概念,实际设计过程中还需要考虑生产工艺、制造成本等因素,以达到最优的设计效果。
PCB电路设计原理与概念电子产品的发展越来越快,它们的体积越来越小,而且使用使用寿命越来越长。
这些特点反映了电路板(PCB)在电子产品中所占的地位和作用。
PCB是一种基础的电子元器件,作为电子系统的核心之一,它需要经过电路设计和制作过程,才能完成电子系统的组装。
PCB电路板的设计是制作电路板一个非常重要的环节。
在本文中,我们将详细讨论PCB电路设计的原理和概念。
一、PCB电路设计原理PCB电路设计的主要原理包括以下几个方面:1.功能需求电路板的设计必须满足芯片的功能需求,具备芯片所需的电气参数和性能特征。
2.原材料电路板的原材料也是设计考虑的要素之一,需要考虑成本效益、使用寿命和环保等因素。
3.电路元器件电路板的元器件,如芯片、电阻、电容、晶体等,也是设计时必须考虑的要素之一。
根据电路的特点和芯片的工作要求,选择合适的电路元器件,并根据规定的电路布局布线。
4.焊接方式焊接方式是指将电路元器件固定在电路板上的方式。
常见的焊接方式有表面贴装(SMT)和插件式(DIP)两种。
在选择时需要注意SMT焊接成本较高,对线路布局、板面设计等方面的要求较高。
5.电路阻抗电路阻抗是电路板设计的一个非常重要的参数,特别是对于高速数字信号和高频部分。
设计时需要根据不同芯片的特点确定电路板的阻抗容限。
以上是PCB电路设计的主要原理,实际上,电路设计的原理还有其他方面。
其中最重要的是电路板布局设计和信号完整性。
二、PCB电路设计概念在PCB电路设计中,还有许多概念需要我们了解,这些概念非常重要,我们可以根据它们来判断设计的优劣和成功与否。
以下是一些常见的PCB电路设计概念:1. PCB板面大小:板面大小往往指电路板的尺寸,这是电路板制作的基本要求之一,而且还关系到电路设备的可容忍大小。
其他方面,PCB板面大小还需要考虑的是朝向、入线等结构细节。
2. 线路宽度和间距:线路宽度和间距是电路板布局的非常重要的一部分,需要根据具体的需求来设计。
pcb行业生产的概念PCB行业是电子行业中不可或缺的一个产业,它在电子设备中的作用是连接和支持各种电子元件和零部件。
在PCB行业生产中,包含了设计、制造、测试等多个环节,以下是对PCB行业生产的概念的详细阐述。
一、PCB设计首先,PCB行业生产的第一步是设计。
使用CAD(计算机辅助设计)软件,设计师可以快速、准确地绘制电路图,这是PCB生产的基础。
在设计中,设计师可以选择适当的元器件、连线和排列方式,使电路板在材料使用、工序控制、成本控制等多个方面达到最优效果,从而实现设计目标。
二、PCB制造在PCB制造的主要生产中,印刷电路板(PCB)通常是由玻璃纤维和聚合物电介质组成的基板和铜箔,先由开孔机进行打孔和切割。
然后,通过化学方法,通过板面覆盖的图案从铜箔中留下来,形成电路管道。
最后,PCB会加细铜箔,化学氧化、镀锡、喷锡等多道工序,形成最终的印刷电路板。
三、PCB测试生产出PCB后,接下来要进行PCB的测试。
测试是为了确保PCB 的质量和可靠性。
主要包括区域缺陷测试、测量测试、电子测试等。
区域缺陷测试主要是对PCB的外观缺陷进行检测,包括金属锈蚀、刮痕、腐蚀等。
测量测试主要是检测PCB的线路精度、尺寸等。
电子测试则是针对PCB的电性能进行的测试,确保PCB符合规定的电气参数和性能要求。
四、PCB包装在PCB生产的最后一步,是PCB的包装。
由于PCB的材料可能会受到潮湿、腐蚀、振动等情况的影响,因此在包装中特别注意PCB的防护。
通常,PCB在包装前要进行防氧化、喷防静电等处理,确保其在储存和运输过程中不受到损害。
在包装过程中,常常使用硬纸板或泡沫材料将PCB包裹起来,传递给客户或者直接用于制造。
综上所述,PCB行业生产的概念中,包含了设计、制造、测试、包装等多个环节。
在电子设备的生产和发展中,PCB行业发挥着极为重要的作用,符合各类电子设备的功能需求。
在未来,PCB行业将继续发展,应广泛应用于各大领域,为人们的生活和经济发展提供强劲的支持。
pcb相关的概念
PCB是印刷电路板(Printed Circuit Board)的缩写,是一种用于支持和连接电子组件的基础材料。
以下是一些与PCB相关的概念:
1. PCB布局设计:这是指在PCB上放置和连接电子元件的过程。
设计人员需要考虑电路的功能、布线的最佳路径、信号完整性和电磁兼容等因素。
2. PCB材料:PCB通常由基板材料、导电层和保护层组成。
常见的基板材料包括FR-4玻璃纤维、金属基板和陶瓷基板等。
3. PCB层次结构:多层PCB由多个层次的导电层和绝缘层组成。
每个层次都可以用于电路连接和信号传输。
4. 焊盘和焊接:焊盘是用于连接电子元件引脚和PCB的金属圆盘。
焊接是将引脚与焊盘通过焊料连接起来的过程。
5. 线路追踪和走线规则:线路追踪是指在PCB上绘制电路路径的过程。
走线规则是指在设计过程中需要遵循的布线规范,以确保信号完整性和电磁兼容性。
举例来说,假设我们设计一个音频放大器的PCB。
在布局设计中,我们需要考虑放大器电路的功能区域,如输入和输出部分的位置和连接方式。
我们选择合适的基板材料,如FR-4玻璃纤维。
在多层PCB中,我们可以将地平面和电源层放在内部层,以提供良好的地和电源平面。
通过焊接,我们将放大器芯片的引脚与焊盘连接起来。
在走线过程中,我们遵循走线规则,确保信号线和电源线的布线路径最短且相互之间不干扰。
1.信号完整性(Signal Integrity):就是指电路系统中信号的质量,如果在要求的时间内,信号能不失真地从源端传送到接收端,我们就称该信号是完整的。
2.传输线(Transmission Line):由两个具有一定长度的导体组成回路的连接线,我们称之为传输线,有时也被称为延迟线。
3.集总电路(Lumped circuit):在一般的电路分析中,电路的所有参数,如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上,各个元件上,各点之间的信号是瞬间传递的,这种理想化的电路模型称为集总电路。
4.分布式系统(Distributed System):实际的电路情况是各种参数分布于电路所在空间的各处,当这种分散性造成的信号延迟时间与信号本身的变化时间相比已不能忽略的时侯,整个信号通道是带有电阻、电容、电感的复杂网络,这就是一个典型的分布参数系统。
5.上升/下降时间(Rise/Fall Time):信号从低电平跳变为高电平所需要的时间,通常是量度上升/下降沿在10%-90%电压幅值之间的持续时间,记为Tr。
6.截止频率(Knee Frequency):这是表征数字电路中集中了大部分能量的频率范围(0.5/Tr),记为Fknee,一般认为超过这个频率的能量对数字信号的传输没有任何影响。
7.特征阻抗(Characteristic Impedance):交流信号在传输线上传播中的每一步遇到不变的瞬间阻抗就被称为特征阻抗,也称为浪涌阻抗,记为Z0。
可以通过传输线上输入电压对输入电流的比率值(V/I)来表示。
8.传输延迟(Propagation delay):指信号在传输线上的传播延时,与线长和信号传播速度有关,记为tPD。
9.微带线(Micro-Strip):指只有一边存在参考平面的传输线。
10.带状线(Strip-Line):指两边都有参考平面的传输线。
11.趋肤效应(Skin effect):指当信号频率提高时,流动电荷会渐渐向传输线的边缘靠近,甚至中间将没有电流通过。
pcb常用的专业术语PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是现代电子产品中不可或缺的组成部分。
作为电子元器件的载体,PCB承载着电子元器件的布局和连接,实现了电路的功能。
在PCB设计和制造过程中,涉及到许多专业术语和概念。
接下来,让我们逐一介绍一些常用的PCB专业术语。
1. 贴片技术(SMT,Surface Mount Technology):贴片技术是一种将表面贴装元件(Surface Mount Device,SMD)焊接至PCB上的技术。
相比传统的插件技术,贴片技术具有体积小、重量轻、可以实现自动化生产等优点。
2. 过孔(Via):过孔是连接PCB不同层的通孔,用于导电和信号传输。
根据其结构,可分为普通过孔和盲孔、埋孔。
3. 大地层(GND Plane):大地层是PCB中用于连接地电位的铜层或导电层。
大地层可以提供可靠的电气连接和较低的电阻,以降低电磁干扰和杂散信号。
4. 线路宽度(Trace Width):线路宽度是指PCB上导线的宽度。
其大小直接影响着导线的电流承载能力和电阻值。
通常,线路宽度越宽,其电流承载能力越大。
5. 线距(Trace Spacing):线距是指PCB上两个导线之间的间距。
线距的大小对于防止导线之间的电气干扰和放电有重要作用。
6. 丝印(Silk Screen):丝印是印刷在PCB表面的文字和图形标记。
它可以用于标注元件的位置、极性、参考设计ator等信息,以及产品品牌或商标。
7. 阻焊(Solder Mask):阻焊是一层覆盖在PCB焊盘和丝印之上的保护层。
它可以防止焊接过程中的短路和氧化,提高焊接质量和可靠性。
8. 电气孔(Test Pad):电气孔用于进行PCB电气测试,以验证电路的正确性和可靠性。
电气孔通常位于PCB的边缘,方便测试针对测试。
9. 焊盘(Pad):焊盘是用于连接和固定元件引脚的金属区域。
焊盘通过焊锡与元件引脚焊接在一起,实现电气和力学连接。
1. 顶层信号层(Top Layer:也称元件层,要紧用来放置元器件,关于比层板和多层板能够用来布线;2. 中间信号层(Mid Layer:最多可有30层,在多层板顶用于布信号线.3. 底层信号层(Bootom Layer:也称焊接层,要紧用于布线及焊接,有时也可放置元器件.4. 顶部丝印层(Top Overlayer:用于标注元器件的投影轮廓、元器件的标号、标称值或型号及各类注释字符。
5. 底部丝印层(Bottom Overlayer:与顶部丝印层作用相同,若是各类标注在顶部丝印层都含有,那么在底部丝印层就不需要了。
6. 内部电源层(Internal Plane:通常称为内电层,包括供电电源层、参考电源层和地平面信号层。
内部电源层为负片形式输出。
7. 机械数据层(Mechanical Layer:概念设计中电路板机械数据的图层。
电路板的机械板形概念通过某个机械层设计实现。
8. 阻焊层(Solder Mask-焊接面:有顶部阻焊层(Top solder Mask和底部阻焊层(Bootom Solder mask两层,是Protel PCB对应于电路板文件中的焊盘和过孔数据自动生成的板层,要紧用于铺设阻焊漆.本板层采纳负片输出,因此板层上显示的焊盘和过孔部份代表电路板上不铺阻焊漆的区域,也确实是能够进行焊接的部份.9. 锡膏层(Past Mask-面焊面:有顶部锡膏层(Top Past Mask和底部锡膏层(Bottom Past mask两层,它是过焊炉时用来对应SMD元件焊点的,也是负片形式输出.板层上显示的焊盘和过孔部份代表电路板上不铺锡膏的区域,也确实是不能够进行焊接的部份。
10. 禁止布线层(Keep Ou Layer:概念信号线能够被放置的布线区域,放置信号线进入位概念的功能范围。
11. 多层(MultiLayer:通常与过孔或通孔焊盘设计组合显现,用于描述空洞的层特性。
12. 钻孔数据层(Drill):∙solder表示是不是阻焊,确实是PCB板上是不是露铜∙paste是开钢网用的,是不是开钢网孔所以画板子时两层都要画,solder是为了PCB板上没有绿油覆盖(露铜,paste上是为了钢网开孔,可以刷上锡膏∙(1)Signal Layers:信号层∙∙ProtelDXP电路板能够有32个信号层,其中Top是顶层,Mid1~30是中间层,Bottom 是底层。
PCB设计基本概念以及注意事项PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板,是一种将电子元器件进行布局与连接的基础材料。
在电子产品的开发与制造过程中,PCB设计是一个非常重要的环节。
下面将对PCB设计的基本概念和注意事项进行详细介绍。
1.布局:PCB设计的第一步是进行电子元器件的布局,即确定元器件在电路板上的位置。
在进行布局时,需要考虑电器元件的相互关系,以及尽可能的减少导线的长度和穿孔的数量。
合理的布局可以提高电路的稳定性和性能。
2.焊盘和引脚:每个电子元件都有与电路板连接的引脚,这些引脚通过焊盘与电路板进行连接。
焊盘的大小、形状和排列应根据元器件的尺寸和布局进行设计,以确保焊接的质量和连接的可靠性。
3.连接走线:在布局和焊盘设置完成后,需要进行走线设计,即将各个元器件之间的连接线路进行规划。
在进行走线时,需要考虑信号传输的长度、走线的宽度、走线的层数等因素,以保证信号传输的稳定性和性能。
4.电源和地线:电源线和地线是PCB设计中非常重要的部分。
电源线用于提供电力,而地线则用于接受多余的电流。
在进行电源和地线的走线设计时,需要保证电源线和地线的宽度足够,以减小电流的阻抗和电压下降。
5.层次结构:大型复杂的PCB可以采用多层设计,即将电路板划分为多个层次。
层次结构的设计可以提高布局的灵活性和信号的隔离性,同时减小电磁干扰和射频泄漏的风险。
1.尺寸限制:在进行PCB设计时,需要根据实际需求和设备尺寸的限制,适当控制电路板的尺寸。
过小的尺寸可能会导致布局不合理,影响电路的稳定性和性能。
2.适当使用电容器:为了提高电路的稳定性和性能,需要适当使用电容器。
在布局和走线时,需要考虑电容器的位置和引脚连接,以确保电容器的正常工作。
3.防止电磁干扰:电子产品常常会遭受到来自外部的电磁干扰。
为了减小电磁干扰的影响,需要采取一些措施,如使用屏蔽罩、保持走线的平衡和合理设置地线等。
4.热量分散:电子元器件在工作过程中会产生热量,如果不能有效地分散热量,会影响电路的功能和寿命。
关于PCB的基本概念
1、原理图是指导线引脚连成的路径。
2、PCB是指导线焊盘过孔连成的路径。
3、元件是指符号加引脚。
封装是指外形加焊盘,外形放在顶层丝印,焊盘放在多层或顶层。
4、元件包括引脚名称、引脚编号、元件型号、元件编号、元件名称、元件封装。
焊盘包括焊盘内径、焊盘外径、助焊层、阻焊层。
过孔包括过孔内径、过孔外径。
5、元件名称是元件在原理图库中的唯一标识。
6、原理图中引脚编号顺序与位置无关。
7、助焊层的面积与焊盘一样大,阻焊层的面积比焊盘略大。
8、元件的引脚编号与焊盘编号要对应。
9、在原理图上只允许修改元件型号,不允许修改元件名称。
10、捕捉栅格是指鼠标所能移动的最小距离。
显示栅格是指图上所显示的最小距离。
电气栅格是指鼠标搜索电气热点的最大半径。
11、正片是指有显示的地方有铜箔。
负片是指有显示的地方要挖空。
12、从顶层看底层,底层的字必须镜像。
与PCB有关的22个重要概念[ 2009-7-16 1:18:00 | By: 凤凰涅槃 ]2推荐1、什么是信号完整性(Singnal Integrity)?信号完整性(Singnal Integrity)是指一个信号在电路中产生正确的相应的能力。
信号具有良好的信号完整性(Singnal Integrit y)是指当在需要的时候,具有所必须达到的电压电平数值。
主要的信号完整性问题包括反射、振荡、地弹、串扰等。
常见信号完整性问题及解决方法:问题可能原因解决方法其他解决方法过大的上冲终端阻抗不匹配终端端接使用上升时间缓慢的驱动源直流电压电平不好线上负载过大以交流负载替换直流负载在接收端端接,重新布线或检查地平面过大的串扰线间耦合过大使用上升时间缓慢的发送驱动器使用能提供更大驱动电流的驱动源时延太大传输线距离太长替换或重新布线,检查串行端接头使用阻抗匹配的驱动源,变更布线策略振荡阻抗不匹配在发送端串接阻尼电阻2、什么是串扰(crosstalk)?串扰(crosstalk)是指在两个不同的电性能之间的相互作用。
产生串扰(crosstalk)被称为Aggressor,而另一个收到干扰的被称为 Victim.通常,一个网络既是Aggressor(入侵者),又是Victim(受害者)。
振铃和地弹都属于信号完整性问题中单信号线的现象(伴有地平面回路),串扰则是由同一PCB板上的两条信号线与地平面引起的,故也称为三线系统。
串扰是两条信号线之间的耦合,信号线之间的互感和互容引起线上的噪声。
容性耦合引发耦合电流,而感性耦合引发耦合电压。
PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。
3、什么是电磁兼容(EMI)?电磁干扰(Ectromagnetioc Interference),或者电磁兼容性(EMI),是从一个传输线(transmission line)(例如电缆、导线或封装的管脚)得到的具有天线特性的结果。
印制电路板、集成电路和许多电缆发射并影响电磁兼容性(EMI)的问题。
FCC定义了对于一定的频率的最大发射的水平(例如应用于飞行控制器领域)。
4、在时域(time domain)和频域(frequency domain)之间又什么不同?时域(time domain)是一个波形的示波器观察,它通常用于找出管脚到管脚的延时(delays)、偏移(skew)、过冲(overshoot)、下冲(undershoot)以及设置时间(setting times)。
频域(frequency domain)是一个波形的频谱分析议的观察,它通常用于波形与频谱分析议的观察、它通常用于波形与FCC和其他EMI控制限制之间的比较。
(有一个比喻,它就象收音机――你在时域(time domain)中听见,但是你要找到你喜欢的电台是在频域(frequency domain)内。
)5、什么是传输线(transmission line)?传输线(transmission line)是一个网络(导线),并且它的电流返回的地和电源。
电路板上的导线具有电阻、电容和电感等电气特性。
在高频电路设计中,电路板线路上的电容和电感会使导线等效于一条传输线。
传输线是所有导体及其接地回路的总和。
6、什么是阻抗(impedance)?阻抗(Impedance)是传输线(transmission line)上输入电压对输入电流地比率值(Z0=V/I)。
当一个源发出一个信号到线上,它将阻碍它驱动,直到2*TD时,源并没有看到它地改变,在这里TD时线的延时(delay)。
7、什么是反射(reflection)?反射(reflection)就是在传输线(transmission line)上回波(echo)。
信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载处,但是有一部分被反射(reflected)了。
如果负载和线具有相同的(impedance),发射(Reflections)就不会发生了。
如果负载阻抗小于源阻抗,反射电压为负,反之,如果负载阻抗大于源阻抗,反射电压为正。
布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素的变化均会导致此类反射。
8、什么是过冲(overshoot)?过冲(Overshoot)就是第一个峰值或谷值超过设定电压――对于上升沿是指最高电压而对于下降沿是指最低电压。
下冲(Undersho ot)是指下一个谷值或峰值。
过分的过冲(overshoot)能够引起保护二级管工作,导致过早地失效。
9、什么是下冲(undershoot)(ringback)?过冲(Overshoot)是第二个峰值或谷值超过设定电压――对于上升沿过度地谷值或对于下降沿太大地峰值。
过分地下冲(undersho ot)能够引起假的时钟或数据错误(误操作)。
10、什么是振荡(ringing)?振荡(ringing)就是在反复出现过冲(overshoots)和下冲(undershoots)。
信号的振铃(ringing)和环绕振荡(rounding)由线上过度的电感和电容引起,振铃属于欠阻尼状态而环绕振荡属于过阻尼状态。
信号完整性问题通常发生在周期信号中,如时钟等,振荡和环绕振荡同反射一样也是由多种因素引起的,振荡可以通过适当的端接予以减小,但是不可能完全消除。
11、什么是设置时间(settling time)?设置时间(settling time)就是对于一个振荡的信号稳定到指定的最终值所需的时间。
12、什么是管脚到管脚(pin-to-pin)的延时(delay)管脚到管脚(pin-to-pin)的延时(delay)是指在驱动器状态的改变到接收器状态的改变之间的时间。
这些改变通常发生在给定电压的50%,最小延时发生在当输出第一个越过给定的阀值(threshold),最大延时发生在当输出最后一个越过电压阀值(threshold),测量所有这些情况。
13、什么是偏差(skew)?信号的偏移(skew)是对于同一个网络到达不同的接收器端之间的时间偏差。
偏移(skew)还被用于在逻辑门上时钟和数据达到的时间偏差。
14、什么是斜率(slew rate)?Slew rate就是边沿斜率(-个信号的电压有关的时间改变的比率)。
I/O的技术规范(如PCI)状态在两个电压之间,这就是斜率(slew rate),它是可以测量的。
15、什么是静态线(quiescent line)?在当前的时钟周期内它不出现切换。
另外也被称为“stuck-at”线或static线。
串扰(crosstalk)能够引起一个静态线在时钟周期内出现切换。
16、什么是假时钟(false clocking)?假时钟是指时钟越过阀值(threshold)无意识的改变了状态(有时在VIL或VIH之间)。
通常由过分的下冲(undershoot)或串扰(crostalk)引起。
17、什么是IBIS?IBIS 是描述一个输入/输出(I/O)的EIA/ANSI标准。
它包括DC(V/I)特性曲线,也包括瞬态(transient)(V/T)特性曲线 cu rves as tables of points.HyperLynx的网页(Web site)上有连接到IBIS的主页,另外还有许多供应商的IBIS模型网页。
18、什么是IC 的高低电平切换门限?IC 的高低电平切换门限指的是信号从一个状态向另一个状态转换所需的电压值。
当发生阻尼现象时,信号电平可能会超过IC 输入脚的切换门限,从而将IC 输入信号变为不确定状态,这会导致时钟出错或数据的错误接收。
19、什么是地电平面反弹噪声和回流噪声?在电路中有大的电流涌动时会引起地平面反弹噪声(简称为地弹),如大量芯片的输出同时开启时,将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过,芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声,这样会在真正的地平面(0V)上产生电压的波动和变化,这个噪声会影响其它元器件的动作。
负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。
由于地电平面(包括电源和地)分割,例如地层被分割为数字地、模拟地、屏蔽地等,当数字信号走到模拟地线区域时,就会产生地平面回流噪声。
同样电源层也可能会被分割为2.5V,3.3V,5V等。
所以在多电压PCB设计中,地电平面的反弹噪声和回流噪声需要特别关心。
20、高频电路的定义在数字电路中,是否是高频电路取决于信号的上升沿和下降沿,而不是信号的频率。
F=1/(Tr*л),Tr为上升/下降延时时间,当F>100MH他(Tr<3.183ns)时就应该按照高频电路进行考虑,下列情况必须按照高频规则进行设计:l 系统时钟超过50Hz l 采用了上升/下降时间少于5ns的器件l 数字/模拟混合电路高频电路是取决于信号的上升沿和下降沿,而不是信号的频率,但是不是Tr>100MHz时才考虑高频规则进行设计,还要看传输介质而定。
通常约定如果线传播延时大于1/ 2数字信号驱动端的上升时间,则认为此类信号是高速信号并产生传输线效应。
信号的传递发生在信号状态改变的瞬间,如上升或下降时间。
信号从驱动端到接收端经过一段固定的时间,如果传输时间小于1/2的上升或下降时间,那么来自接收端的反射信号将在信号改变状态之前到达驱动端。
反之,反射信号将在信号改变状态之后到达驱动端。
如果反射信号很强,叠加的波形就有可能会改变逻辑状态。
21、什么是长线高速系统中的长线(Electrically Long Trace)定义可以从频域和时域两个角度来定义:1、频域定义当线的物理长度和相应频率的波长具有可比性的时候(一般的说法是大于1/20波长),这样的trace就叫做Electrically Long Trace,或者transmission line(传输线)。
2、时域定义当信号线的传输延迟(propagation delay)大于1/4信号上升时间(rise time)的时候,该信号线就应视为传输线。
22、什么是微带线和带状线1.微带线参考平面(reference plane)只有一个。
有些朋友认为微带线就是位于PCB表层的传输线。
这种看法不全面。
设想一种情形:一个多层板的第一和第二层都是信号层,而第三层为地平面,那么在第一和第二层上的传输线都叫微带线。
位于第二层的微带线也叫做掩埋式微带线(embedded microstrip)。
微带线的阻抗与它的线宽、频率和它到参考平面的垂直距离有关。
2.带状线位于两个参考平面之间,所以它有两个参考平面,阻抗的计算公式与微带线的也不一样。
当然,带状线肯定是位于PCB的内层。