PCB设计信号完整性培训-第1章(共4章)

信号完整性上岗培训教材编辑：审核：校对：中兴通讯上海第一研究所目录第一章高速数字设计和信号完整性分析导论1．基本概念2．理想的数字信号波形2．1理想的TTL数字信号波形2．2理想的CMOS数字信号波形2．3理想的ECL数字信号波形3．数字信号的畸变3．1地线电阻的电压降的影响3．2信号线电阻的电压降的影响3．3 电源线电阻的电压降的影响3．4 转换噪声（SSN）3．5 串扰噪声（Crosstalk）3．6 反射噪声（Reflection）3．7 边沿畸变4．研究目的5．研究领域6．研究手段第二章数字电路工作原理1．数字电路分类2．基本结构和特点2．1 TTL2．2 CMOS2．3 LVDS2．4 ECL3．电路特性3．1转换特性3．2V/I特性3．3热特性及寿命3．4直流噪声容限3．5交流噪声容限4．电路互连4．1工作电压4．2逻辑电平范围4．3噪声5．电路选型基本原则第三章传输线理论1．基本概念2．基本特性2．1特性阻抗2．2延迟3．传输线分类3．1非平衡式传输线3．2平衡式传输线4．常用传输线4．1圆导线4．2微带线4．2．1一般微带线4．2．2埋入式微带线4．3带状线4．3．1非对称式带状线4．3．2对称式带状线5．反射和匹配5．1反射系数5．2反射的计算5．3传输线的临界长度5．4传输线的匹配和端接5．4．1终端电阻并联匹配5．4．2终端阻容式并联匹配5．4．3始端串联匹配5．4．4二极管嵌位6．串绕6．1正向串绕6．2反向串绕6．3平行线和重叠线7．负载效应7．1直流负载和交流负载7．2 最小间隔7．3 集中负载7．4 分布负载7．5径向负载8．负载驱动方式8．1点对点8．2串推8．3星型8．4扇型9．传输线损耗9．1 集肤效应9．2邻近效应9．3辐射效应9．4介质损耗第四章直流供电系统设计1．基本概念2．设计目标3．一般设计规则4．多层板叠层结构5．电流回路5．1基本概念5．2回路面积5．3参考平面的开槽5．4连接器的隔离盘6．去耦电容极其应用6．1去耦电容6．2低频大容量去耦电容6．3高频去耦电容6．4多层片式陶瓷电容的材料选择6．5表面贴装电容的布局和布线6．6多层印制板中的平面电容6．7埋入式电容7．噪声抑制7．1系统电源变化7．2系统电源的电位差7．3系统逻辑地的电位差7．4地电平抖动第五章《TTL/CMOS通用设计规范——信号完整性要求》1．电气特性和器件选型2．一般设计规则3．传输线设计4．负载驱动规则5．时钟的产生和分配6．电源和地系统设计7．受控阻抗连接器设计8．逻辑级延的估算9．印制板设计规则10．热设计要求第六章《印制电路板设计规范——信号完整性要求》1．分类1．1印制板的类型1．2可生产性等级2．一般要求2．1电气连接的准确性2．2印制板的可制造性2．3印制板的可测试性2．4印制板的可靠性2．5印制板组件的维修性2．6元器件的安装形式3．详细要求3．1材料选择3．2电气性能3．3设计规则3．4电路设计3．5印制板的结构3．6机械3．7散热3．8环境3．9CAD/CAM/CAT第七章ES6000工程设计规范1．适用范围2．引用标准和文献3．符号、缩略语4．信号完整性设计目标4．1 系统噪声分配4．2 LVDS差分信号传输噪声分配4．3 LVPECL差分信号传输噪声分配5．高速信号传输规则5．1 传输设计5．2 传输线匹配规则5．3 信号传输的一般规则5．4 G.LING的信号传输5．5 SDRAM接口5．6 EHI接口5．7 LVPECL信号传输5．8 LVDS信号传输5．9 印制电路板布线的一般要求5．10 背板连接器中信号针与地针的分布6．背板设计规则6．1 印制板材料6．2 印制板结构和尺寸6．3 印制板电源、地层结构6．4 印制板孔、盘尺寸6．5 印制板布线规则7．主控与交换板设计规则7．1 印制板材料7．2 印制板结构和尺寸7．3 印制板电源、地层结构7．4 印制板空、盘尺寸7．5 印制板布线规则8．ATM接口板设计规则8．1 印制板材料8．2 印制板结构和尺寸8．3 印制板电源、地层结构8．4 印制板孔、盘尺寸8．5 印制板布线规则9．其他线路接口板设计规则9．1 印制板材料9．2 印制板结构和尺寸9．3 印制板电源、地层结构9．4 印制板孔、盘尺寸9．5 印制板布线规则第一章 高速数字系统设计的信号完整性分析导论1. 基本概念高速数字设计(High-Speed Digital Design)强调被动元件的特性及其对电路性能的影响， 包括导线、印制电路板以及集成电路封装等等；高速数字设计研究被动元件如何影响信号传输 (振铃和反射)， 信号之间的相互作用(串扰)； 信号完整性 (Signal Integrity ，以下简称SI) 是指信号在信号线上的质量。

PCB设计基础知识培训教程PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品中使用最广泛的一种电路基板，其作用是提供零部件之间的连接和支持。

在进行PCB设计之前，有一些基础知识是需要我们了解的。

一、PCB设计流程1.需求分析：明确设计需求，包括电路功能、性能指标、电气特性等。

2.原理图设计：根据需求设计电路的原理图。

3.元器件选型：根据原理图选择适合的元器件。

4.布局设计：将元器件按照一定规则布置在PCB板面上，确保电路性能的稳定和可靠。

5.布线设计：根据原理图和布局设计将电路进行连线。

6.制作工程图：将布线设计的信息转化为工程图纸，方便制造厂家制作板子。

7.制造生产：将制作好的工程图纸发送给制造厂家制作PCB板。

8.原型制作：将制作好的PCB板安装元器件并进行调试。

9.测试验证：对已制作的PCB板进行功能性、可靠性等测试验证。

10.量产生产：确定原型的性能满足要求后，进行量产生产。

二、PCB设计工具常见的PCB设计软件有：Altium Designer、Protel、PADS、Eagle 等。

通过这些软件，我们可以绘制原理图、进行布局设计，进行电路连线等。

三、电路设计规范1.引脚布局：将引脚相互之间的连接线尽量缩短，减小传输过程中的电阻、电感和电容等效应。

2.层次布局：将不同功能的电路分配到不同的PCB板层上，以达到电磁屏蔽和减少串扰的目的。

3.接地规范：为了保持信号的稳定性和抗干扰能力，需要合理布置接地线路。

4.走线规范：走线尽量直线、平行、堆叠，减少曲线和突变，以减小电磁辐射和串扰。

5.间距规范：根据电气要求和安全要求确定元器件之间的间距，避免发生放电，以及确保可靠的焊接。

四、PCB制造工艺1.物料准备：准备好需要的PCB板材、铜箔、助焊剂、黏膜等。

2.图形生成：通过PCB设计软件将设计好的工程图转化为生产所需的图形文件。

3.胶膜制作：将图形文件制成胶膜，用于制作版图。

PCB培训资料1一、PCB 简介PCB（Printed Circuit Board），中文名称为印制电路板，是电子元器件电气连接的提供者。

它是在绝缘基材上，按预定设计形成点间连接及印制元件的印制板。

PCB 的主要功能是为电子元器件提供固定、装配的机械支撑，实现电子元器件之间的布线和电气连接，以及为电子设备提供电路信号传输和散热等功能。

PCB 的发展历史可以追溯到上世纪初。

随着电子技术的不断进步，PCB 的制造工艺和设计水平也在不断提高。

从最初的单面板到双面板，再到多层板，以及如今的高密度互联板（HDI）和柔性电路板（FPC），PCB 的技术不断创新，以满足日益复杂的电子设备需求。

二、PCB 的分类PCB 按照层数可以分为单面板、双面板和多层板。

单面板是指在最基本的 PCB 上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。

因为单面板在设计线路上有许多严格的限制，所以只有早期的电路才使用这类的板子。

双面板的两面都有布线，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。

多层板是指具有三层或更多层的导电图形层与其间的绝缘材料以相隔层压而成，且其间导电图形按要求互连的印制板。

多层板使用更多的布线层，可以容纳更复杂的电路设计。

此外，根据材质的不同，PCB 还可以分为刚性 PCB 和柔性 PCB。

刚性 PCB 具有较高的机械强度，常用于大多数电子设备中。

柔性 PCB 则具有可弯曲、折叠的特点，适用于一些对空间和形状有特殊要求的产品，如手机、平板电脑等。

三、PCB 的制造流程PCB 的制造是一个复杂且精细的过程，主要包括以下几个步骤：1、设计原理图在开始制造 PCB 之前，需要先设计电路原理图。

原理图是用特定的符号和线条来表示电路中各个元件之间的连接关系。

2、设计 PCB 布局根据原理图，设计 PCB 的布局。