第一篇：PCB設計與信號完整性仿真

本人技術屌絲一枚，從事PCB相關工作已達8年有余，現供職于世界聞名的首屈一指的芯片設計公司，從苦逼的板廠制板實習，到初入Pcblayout，再到各種仿真的實戰，再到今天的銷售工作，一步一步一路兢兢業業誠誠懇懇，有一些相關領悟和大家分享。買賣不成也可交流。

1.談起硬件工作，是原理圖，pcb，碼農的結合體，如果你開始了苦逼的pcblayout工作，那么將是漫長的迷茫之路，日復一日年復一年，永遠搞不完的布局，拉線。眼冒金星不是夢。最多你可以懂得各種模塊的不同處理方式，各種高速信號的設計，但永遠只能按照別人的意見進行，毫無樂趣。

2.談起EDA相關軟件，形象的說，就普通的PROTEL/AD來說你可能只有3-6K，對于pads可能你有5-8K，對于ALLEGRO你可能6-10K,你會哀嘆做的東西一樣，卻同工不同酬，沒辦法這就是市場，我們來不得無意義的抱怨。

3.眾所周知，一個PCB從業者最好的后路就是仿真工作，為什么呢？ 一；你可以懂得各種模塊的設計原則，可以優化不準確的部分，可以改善SI/PI可以做很多，這往往是至關重要的，你可以最大化節約成本，減少器件卻功效相同； 二；從一個pcblayout到仿真算是水到渠成，讓路走的更遠；

三：現實的說薪資可以到達11-15K or more，卻更輕松，更有價值，發言權，你不愿意嗎？

現在由于本人已技術轉銷售，現在就是生意人了哈哈，我也查詢過各種仿真資料我發現很少，最多不過是Mentor Graphics 的HyperLynx，candense的si工具，但是他們真的太low了，精確度和完整性根本不能保證，最多是定性的能力，無法定量。

真正的仿真是完整的die到die的仿真，是完整的系統的，是需要更高級的仿真軟件，被收購的xxsigrity，xxansys，hspicexx，adxx等等，這些軟件才是真正的仿真。

本人提供各種軟件及實戰代碼，例子，從基本入門到高級仿真，從電源仿真，到ddr仿真到高速串行仿真，應有盡有，完全可以使用，想想以后的高薪，這點投入算什么呢？舍不得孩子套不住狼哦。

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第二篇：信號完整性分析與PCB設計小結

信號完整性分析與PCB設計(2010-03-31 21:12:17)標簽： 分類：萬千世界 雜談

1.四種類型的信號完整性問題

a）單一網絡的信號質量：在信號路徑或返回路徑上由于阻抗突變而引起的反射與失真。

b）多網絡之間的串擾。

c）電源分配系統（PDS）中的軌道塌陷。d）來自元件或系統的電磁干擾。2.單一網絡的信號質量問題

a)如果信號沿互連線傳播時所受到的瞬態阻抗發生變化，則一部分信號將被反射，另一部分信號發生失真并繼續傳播下去。因此要提高信號質量，必須保持信號在整個路徑中感受到的瞬態阻抗不變。

b)一般來說，時域中上升時間越短的波形在頻域中的帶寬越高。如果改變頻譜使波形的帶寬降低，那么波形的上升時間就會隨之增加。無論是導體損耗還是介質損耗，對高頻分量的衰減要大于低頻分量的衰減。這種選擇性衰減使得在互連線中傳播的信號的帶寬降低，上升沿退化。帶寬與上升沿之間的經驗公式：BW=0.35/RT BW: 表示帶寬，單位是GHZ。

RT: 表示10-90上升時間，單位為ns。

在不知道互連線帶寬的時候，我們通常經驗上認為帶寬為時鐘頻率的5倍。c)把信號接入傳輸線時，它就以材料中的光速在導線中傳播（注意信號傳播的速度和導線中電子的運動速度無關）。信號在沿著傳輸線傳播時，同時使用信號路徑和返回路徑。信號總是指信號路徑與返回路徑之間相鄰兩點的電壓差。這個普遍的原則適用于所有的傳輸線，無論單端還是差分。當頻率增加時，返回路徑上的電流選擇阻抗最低的路徑。這轉化到回路電感最低的路徑，即返回電流必將盡量靠近信號電流。頻率越高，返回電流直接在信號電流下面流動的趨勢就越明顯。通常在頻率高于10MHZ時，絕大部分的返回電流都直接在信號路徑下面流動。無論路徑是彎曲的還是直角拐彎的，平面上的返回路徑都會跟隨它。采用這種回路，信號路徑與返回路徑之間的回路電感就會保持很小。

任何妨礙返回電流靠近信號電流的因素，例如返回路徑上有一道裂縫，都會增加回路電感，并會增加信號受到的瞬態阻抗，這將引起信號失真。d)沒有終端端接的傳輸線最大長度的英寸值等于信號上升時間的納秒值，這是一個實用的經驗法則。但是幾乎所有的互連線都需要端接的，最常用的辦法是源端串聯端接。

e)即使信號路徑布線繞道而行，也不要跨越返回路徑上的突變處。f)傳輸線損耗主要為導線損耗和介質損耗。通常在頻率高于1GHZ時，介質損耗就占主導地位了。傳輸線損耗引起上升邊退化，從而引起ISI和眼圖塌陷。

g)當電路板上的銅線為１盎司或34um時，若頻率大于10MHZ，則導線中的電流不會占用布線的整個橫截面，會出現趨膚效應，導致互連線的電阻增大。

h)無論是導線損耗還是介質損耗都會隨頻率的升高而增大?；ミB線越長，高頻損耗越大，線的帶寬越低。FR4板上的傳輸線傳播的信號，它的上升邊以10ps/in的速度增加。i)差分阻抗的大小是單端信號線特性阻抗的2倍。為了消除反射，在兩條信號的末端跨接一個端接電阻來匹配差分阻抗，這個阻抗值為2Z。3.軌道塌陷

a)當變化的電流經過PDS互連線的阻抗時就會引起電壓降，稱之為軌道塌陷。減小軌道塌陷的策略就是減小電源分配網絡的阻抗。

b)為了減小PDS中的電壓軌道塌陷，就要在電源和地之間加上多個去耦電容，阻止電源電壓的下降。電壓的下降量達到電源電壓的5%時的時間近似為：

T=C * 0.05 *(V/P)可以使用尺寸較小的電容器，從電容器焊盤到過孔之間的連線要盡量段，并將多個電容器并聯使用。4.傳輸線的串擾

a)把噪聲源所在的網絡稱為動態網絡。把有噪聲產生的網絡稱為靜態網絡。傳輸線上的串擾分為NEXT（近端串擾）和FEXT（遠端串擾），將相鄰信號路徑之間的距離增大到線寬的2倍時，可以有效的減小串擾。

b)對于線間距不大的重要的信號線，可以布防護網絡加以保護。

第三篇：信號與系統仿真實驗報告

信號與系統

仿真

實 驗 報 告

班級： 學號： 姓名： 學院：

實驗一

一、實驗者姓名：

二、實驗時間：

三、實驗地點：

四、實驗題目：

5(s2?5s?6)求三階系統H(s)?3的單位階躍響應，并繪制響應波形圖。

s?6s2?10s?8

五、解題分析：要知道求單位階躍響應需知道所用函數，以及產生波形圖所需要用到的函數。

六、試驗程序：

num=[5 25 30];den=[1 6 10 8];step(num,den,10);title(‘Step response’)

七、實驗結果：

實驗所得波形圖如下：

Step response4.543.53Amplitude2.521.510.50012345Time(sec)678910

八、實驗心得體會：通過本次試驗了解學會了一些新的函數的應用。了解到了N階系統的單位階躍響應的計算方法，和系統的響應波形圖的函數應用和繪制方法。為后面的實驗打下基礎，并對信號仿真和《信號與系統》這門課程之間的聯系有所增加，對《信號與系統》這門課里的問題也有了更加深入地了解。

九、實驗改進想法：無。

實驗二

一、實驗者姓名：

二、實驗時間：

三、實驗地點：

四、實驗題目:

一個因果線性移不變系統y(n)?0.81y(n?2)?x(n)?x(n?2)，求：（1）H(z)；（2）沖激響應h(n)；（3）單位階躍響應u(n)；（4）H(ej?)，并繪出幅頻和相頻特性。

五、解題分析：離散卷積是數字信號處理中的一個基本運算，MTLAB提供的計算兩個離散序列卷積的函數是conv，其調用方式為 y=conv(x,h)。其中調用參數x,h為卷積運算所需的兩個序列，返回值y是卷積結果。

MATLAB函數conv的返回值y中只有卷積的結果，沒有y的取值范圍。由離散序列卷積的性質可知，當序列x和h的起始點都為k=0時，y的取值范圍為k=0至length(x)+length(h)-2。

許多離散LTI都可用如下的線性常系數的差分方程描述

?ay[k?n]??bx[k?n]

nnn?0n?0NN其中x[k]、y[k]分別系統的輸入和輸出。在已知差分方程的N個初始狀態y[k]，和輸入x[k]，就可由下式迭代計算出系統的輸出

y[k]???(an/a0)y[k?n]??(bn/b0)x[k?n]

n?1n?0NM利用MATLAB提供的filter函數，可方便地計算出上述差分方程的零狀態響應。filter函數調用形式為 y=filter(b,a,x)。其中 a?[a0,a1,...,aN]，b?[b0,b1,...,bM]，分別表示差分方程系數。X表示輸入序列，y表示輸出序列。輸出序列的長度和序列相同。

當序列的DTFT可寫成ej?的有理多項式時，可用MATLAB信號處理工具箱提供的freqz函數計算DTFT的抽樣值。另外，可用MATLAB提供的abs、angle、real、imag等基本函數計算 DTFT的幅度、相位、實部、虛部。若X（ej?）可表示為

b0?b1e?j??...bMe?j?MB(ej?)X(e)??j??j??j?NA(e)a0?a1e?...?aNe則freqz的調用形式為 X=freqz(b,a,w)，其中的b和 a分別是表示前一個

j?式子中分子多項式和分母多項式系數的向量，即a?[a0,a1,...,aN]，w為抽樣的頻率點，向量w的長度至少為2。返回值X就是DTFTb?[b0,b1,...,bM]。在抽樣點w上的值。注意一般情況下，函數freqz的返回值X是復數。

六、實驗程序:

clc;clear;close;b=[1 0-1];a=[1 0-0.81];figure(1);subplot(2,1,1);dimpulse(b,a,20)subplot(2,1,2);dstep(b,a,50)w=[0:1:512]*pi/512;figure(2);freqz(b,a,w)

七、實驗結果：

沖擊響應圖及階躍響應圖:

Impulse Response1Amplitude0.50-0.50246810Time(sec)Step Response12141618201Amplitude0.500510152025Time(sec)3035404550 100Magnitude(dB)0-100-200-30000.10.20.30.40.50.60.70.8Normalized Frequency(?? rad/sample)0.91100Phase(degrees)500-50-10000.10.20.30.40.50.60.70.8Normalized Frequency(?? rad/sample)0.91

八、實驗心得體會：通過實驗我們知道了使用Matlab來繪出出一個線性移不變系統的幅頻和相頻曲線。并知道了在《信號與系統》中得一些差分方程和各種響應，譬如零輸入相應、零狀態響應、全響應、自由響應、強迫響應、沖擊響應、單位階躍響應等等各種響應在Matlab中的函數表達方式和他們的求法，以及系統的幅頻和相頻曲線的繪制都有了一定深刻的認識。

九、實驗改進想法：無。

實驗三

一、實驗者姓名：

二、實驗時間：

三、實驗地點：

四、實驗題目：

模擬信號x(t)?2sin(4?t)?5cos(8?t)，求N?64的DFT的幅值譜和相位譜。

五、解題分析：在MATLAB信號處理工具箱中，MATLAB提供了4個內部函數用于計算DFT和IDFT，它們分別是：fft(x)，fft(x,N)，ifft(X)，ifft(X,N)。

fft(x)計算M點的DFT。M是序列x的長度，即M=length(x)。

fft(x,N)計算N點的DFT。若M>N，則將原序列截短為N點序列，再計算其N點DFT；若M

ifft(X)計算M點的IDFT。M是序列X的長度。

ifft(X,N)計算N點IDFT。若M>N，則將原序列截短為N點序列，再計算其N點IDFT；若M

六、實驗程序：

clc;clear;close;N=64;n=0:63;t=d*n;q=n*2*pi/N;x=2*sin(4*pi*t)+5*cos(8*pi*t);y=fft(x,N);subplot(3,1,1);plot(t,x);title(‘source signal’);subplot(3,1,2);plot(q,abs(y));title(‘magnitude’);subplot(3,1,3);plot(q,angle(y));title(‘phase’);

七、實驗結果：

***0100806040200|F(k)|05101520Frequency253035

***0100806040200|F(k)|05101520Frequency253035 4321|jW|0-1-2-3-405101520Frequency253035Step Response400020000-2000 Amplitude-4000-6000-8000-10000-12000-1400001234n(samples)5678

八、實驗心得體會：通過本次試驗我知道了求取模擬信號在N等于一定值時的的DFT的幅值譜和相位譜的求法。通過本次實驗，對幅值譜和相位譜有了更深的了解，并與課程《信號與系統》里的一些相關知識連接到了一起，使得學到的只是更加深刻、有意義。

九、實驗改進想法：無。

實驗四

一、實驗者姓名：

二、實驗時間：

三、實驗地點：

四、實驗題目：

將信號x(t)?sin(240?t)做離散序列，比較原序列與經過FFT和IFFT變換后的序列，并做出說明。

五、解題分析：此題需要對信號做離散序列，還要做FFT和IFFT變換，然后得到圖像進行比較。連續時間函數與離散時間函數在編程中的區別主要體現在如下兩個方面：第一，自變量的取值范圍不同，離散時間函數的自變量是整數，而連續時間函數的自變量為一定范圍內的實數；第二，繪圖所用的函數不同，連續函數圖形的繪制不止一個。本實驗中要求繪制離散時間信號圖，可以應用MATLAB中的函數來實現。用MATLAB表示一離散序列，可用兩個向量來表示。其中一個向量表示自變量的取值范圍，另一個向量表示序列的值。之后畫出序列波形。當序列是從0開始時，可以只用一個向量x來表示序列。由于計算機內寸的限制，MATLAB無法表示一個無窮長的序列。對于典型的離散時間信號，可用邏輯表達式來實現不同自變量時的取值。

六、實驗程序：

t=0:1/255:1;x=sin(2*pi*120*t);y=real(ifft(fft(x)));subplot(2,1,1);plot(t,x);title(‘原波形’);subplot(2,1,2);plot(t,y);

七、實驗結果：

原波形10.50-0.5-100.10.20.30.40.50.60.70.80.91恢復的波形10.50-0.5-100.10.20.30.40.50.60.70.80.91

八、實驗心得體會：通過對做信號的離散序列以及經FFT和IFFT的變換，了解了相關特性。通過計算機做出的信號波形圖，我們能夠很直白的看出原波形和經過變換后的波形的差別。

九、實驗改進想法：無。

實驗五

一、實驗者姓名：

二、實驗時間：

三、實驗地點：

四、實驗題目：

2s，激勵信號22(s?1)?100x(t)?(1?cot)s?co1s0(t)0，求（1）帶通濾波器的頻率響應；（2）輸出穩態響應并繪制圖形。已知帶通濾波器的系統函數為H(s)?

五、解題分析：需要知道求頻率響應的方法，并繪制圖形。

六、實驗程序：

clear;t=linspace(0,2*pi,1001);w=[99,100,101];U=[0.5,1,0.5];b=[2,0];a=[1,2,10001];u1=U*cos(w’*t+angle(U’)*ones(1,1001));H=polyval(b,j*w)./polyval(a,j*w);H=freqs(b,a,w);subplot(2,1,1),plot(w,abs(H)),grid;subplot(2,1,2),plot(w,angle(H)),grid;u21=abs(U(1)*H(1))*cos(99*t+angle(U(1)*H(1)));u22=abs(U(2)*H(2))*cos(100*t+angle(U(2)*H(2)));u23=abs(U(3)*H(3))*cos(101*t+angle(U(3)*H(3)));u2=u21+u22+23;figure(2);subplot(2,1,1),plot(t,u1);subplot(2,1,2),plot(t,u2);

七、實驗結果：

10.90.80.79910.50-0.5-19999.299.499.699.8100100.2100.4100.6100.810199.299.499.699.8100100.2100.4100.6100.8101

210-1-***222101234567

八、實驗心得體會：通過本次試驗，了解了頻率響應求法，加深了對輸出穩態響應的印象。

九、實驗改進想法：無。

第四篇：PCB抄板信號反射分析

PCB抄板信號反射分析

當信號在傳輸線上傳播時，只要遇到了阻抗變化，就會發生反射，解決反射問題的主要方法是進行終端阻抗匹配。

典型的傳輸線端接策略

在高速PCB抄板數字系統中，傳輸線上阻抗不匹配會引起信號反射，減少和消除反射的方法是根據傳輸線的特性阻抗在其發送端或接收端進行終端阻抗匹配，從而使源反射系數或負載反射系數為0。

傳輸線的長度符合下列的條件應使用端接技術：L > tr/2tpd。式中，L為傳輸線長；tr為源端信號上升時間；tpd為傳輸線上每單位長度的負載傳輸延遲。傳輸線的端接通常采用2種策略：使負載阻抗與傳輸線阻抗匹配，即并行端接；使源阻抗與傳輸線阻抗匹配，即串行端接。

（1）并行端接

并行端接主要是在盡量靠近負載端的位置接上拉或下拉阻抗，以實現終端的阻抗匹配，根據不同的應用環境，并行端接又可以分為如圖2所示的幾種類型。

（2）串行端接

串行端接是通過在盡量靠近源端的位置串行插入一個電阻到傳輸線中來實現，串行端接是匹配信號源的阻抗，所插入的串行電阻阻值加上驅動源的輸出阻抗應大于等于傳輸線阻抗。這種策略通過使源端反射系數為零，從而抑制從負載反射回來的信號（負載端輸入高阻，不吸收能量）再從源端反射回負載端。

內容來源:

第五篇：PCB設計經驗總結

--[PCB]PCB設計經驗總結

[PCB]PCB設計經驗總結布局:總體思想：在符合產品電氣以及機械結構要求的基礎上考慮整體美觀，在一個PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序。1．印制板尺寸必須與加工圖紙尺寸相符，符合PCB制造工藝要求，放置MARK點。2．元件在二維、三維空間上有無沖突？3．元件布局是否疏密有序，排列整齊？是否全部布完？4．需經常更換的元件能否方便的更換？插件板插入設備是否方便？ 5．熱敏元件與發熱元件之間是否有適當的距離？6．調整可調元件是否方便？7．在需要散熱的地方，裝了散熱器沒有？空氣流是否通暢？布局:總體思想：在符合產品電氣以及機械結構要求的基礎上考慮整體美觀，在一個PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序。1．印制板尺寸必須與加工圖紙尺寸相符，符合PCB制造工藝要求，放置MARK點。2．元件在二維、三維空間上有無沖突？3．元件布局是否疏密有序，排列整齊？是否全部布完？4．需經常更換的元件能否方便的更換？插件板插入設備是否方便？ 5．熱敏元件與發熱元件之間是否有適當的距離？6．調整可調元件是否方便？7．在需要散熱的地方，裝了散熱器沒有？空氣流是否通暢？8．信號流程是否順暢且互連最短？9．插頭、插座等與機械設計是否矛盾？10．蜂鳴器遠離柱形電感，避免干擾聲音失真。11．速度較快的器件如SRAM要盡量的離CPU近。12．由相同電源供電的器件盡量放在一起。布線：

1．走線要有合理的走向：如輸入/輸出，交流/直流，強/弱信號，高頻/低頻，高壓/低壓等...，它們的走向應該是呈線形的(或分離)，不得相互交融。其目的是防止相互干擾。最好的走向是按直線，但一般不易實現，避免環形走線。對于是直流，小信號，低電壓PCB設計的要求可以低些。輸入端與輸出端的邊，以免產生反射干擾線應避免相鄰平行。必要時應加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產生寄生耦合。2．選擇好接地點：一般情況下要求共點地，數字地與模擬地在電源輸入電容處相連。3．合理布置電源濾波/退耦電容：布置這些電容就應盡量靠近這些元部件，離得太遠就沒有作用了。在貼片器件的退耦電容最好在布在板子另一面的器件肚子位置，電源和地要先過電容，再進芯片。4．線條有講究：有條件做寬的線決不做細；高壓及高頻線應園滑，不得有尖銳的倒角，拐彎也不得采用直角，一般采用135度角。地線應盡量寬，最好使用大面積敷銅，這對接地點問題有相當大的改善。設計中應盡量減少過線孔，減少并行的線條密度。5．盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線＞電源線＞信號線。6．數字電路與模擬電路的共地處理，現在有許多PCB不再是單一功能電路（數字或模擬電路），而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾。數字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線來說，整人PCB對外界只有一個結點，所以必須在PCB內部進行處理數、模共地的問題，而在板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。數字地與模擬地有一點短接。7．信號線布在電（地）層上在多層印制板布線時，由于在信號線層沒有布完的線剩下已經不多，再多加層數就會造成浪費也會給生產增加一定的工作量，成本也相應增加了，為解決這個矛盾，可以考慮在電（地）層上進行布線。首先應考慮用電源層，其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。8．關鍵信號的處理，關鍵信號如時鐘線應該進行包地處理，避免產生干擾，同時在晶振器件邊做一個焊點使晶振外殼接地。9．設計規則檢查（DRC）

布線設計完成后，需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則，同時也需確認所制定的規則是否符合印制板生產工藝的需求，一般檢查有如下幾個方面：線與線，線與元件焊盤，線與貫通孔，元件焊盤與貫通孔，貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，是否滿足生產要求。

電源線和地線的寬度是否合適，電源與地線之間是否緊耦合（低的波阻抗）？在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。

對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施，如長度最短，加保護線，輸入線及輸出線被明顯地分開。

模擬電路和數字電路部分，是否有各自獨立的地線。

后加在PCB中的圖形（如圖標、注標）是否會造成信號短路。

對一些不理想的線形進行修改。在PCB上是否加有工藝線？阻焊是否符合生產工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質量。

多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。10．關于EMC方面：a．盡可能選用信號斜率較慢的器件，以降低信號所產生的高頻成分。b．注意高頻器件擺放的位置，不要太靠近對外的連接器。c．注意高速信號的阻抗匹配，走線層及其回流電流路徑，以減少高頻的反射與輻射。d.在各器件的電源管腳放置足夠與適當的去耦合電容以緩和電源層和地層上的噪聲。特別注意電容的頻率響應與溫度的特性是否符合設計所需。e電源層比地層內縮20H，H為電源層與地層之間的距離。11．GERBER輸出檢查檢查輸出的GERBER文件是否按層疊順序要求輸出，在CAM350里查看每一層數據以及DRILL表，同時注意特殊孔如方孔的輸出。

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印制電路板（PCB）是電子產品中電路元件和器件的支撐件。它提供電路元件和器件之間的電氣連接。隨著電子技術的飛速發展，PCB的密度越來越高。PCB設計的好壞對抗干擾能力影響很大。實踐證明，即使電路原理圖設計正確，印制電路板設計不當，也會對電子產品的可靠性產生不利影響。例如，如果印制板兩條細平行線靠得很近，則會形成信號波形的延遲，在傳輸線的終端形成反射噪聲。因此，在設計印制電路板的時候，應注意采用正確的方法，遵守PCB設計的一般原則，并應符合抗干擾設計的要求。

一、PCB設計的一般原則要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布局及導線的布設是很重要的。為了設計質量好、造價低的PCB，應遵循以下的一般性原則：1.布局首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后，再確定特殊元件的位置。最后，根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。在確定特殊元件的位置時要遵守以下原則：（1）盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布參數和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應盡量遠離。（2）某些元器件或導線之間可能有較高的電位差，應加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。（3）重量超過15g的元器件，應當用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應裝在整機的機箱底板上，且應考慮散熱問題。熱敏元件應遠離發熱元件。（4）對于電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構要求。若是機內調節，應放在印制板上方便調節的地方；若是機外調節，其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應。（5）應留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。根據電路的功能單元。對電路的全部元器件進行布局時，要符合以下原則：（1）按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。（2）以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。（3）在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數。一般電路應盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產。（4）位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形。長寬雙為3:2或4:3。電路板面尺寸大于200×150mm時，應考慮電路板所受的機械強度。2.布線布線的原則如下：（1）輸入輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發生反饋藕合。（2）印制板導線的最小寬度主要由導線與絕緣基板間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當銅箔厚度為0.5mm、寬度為1～15mm時，通過2A的電流，溫度不會高于3℃。因此，導線寬度為1.5mm可滿足要求。對于集成電路，尤其是數字電路，通常選0.02～0.3mm導線寬度。當然，只要允許，還是盡可能用寬線，尤其是電源線和地線。導線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于集成電路，尤其是數字電路，只要工藝允許，可使間距小于5～8mil。（3）印制導線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長時間受熱時，易發生銅箔膨脹和脫落現象。必須用大面積銅箔時，最好用柵格狀。這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產生的揮發性氣體。3.焊盤焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于（d+1.2）mm，其中d為引線孔徑。對高密度的數字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。

二、PCB及電路抗干擾措施印制電路板的抗干擾設計與具體電路有著密切的關系，這里僅就PCB抗干擾設計的幾項常用措施做一些說明。1.電源線設計根據印制線路板電流的大小，盡量加粗電源線寬度，減少環路電阻。同時，使電源線、地線的走向和數據傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。2.地線設計在電子產品設計中，接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和屏蔽正確結合起來使用，可解決大部分干擾問題。電子產品中地線結構大致有系統地、機殼地（屏蔽地）、數字地（邏輯地）和模擬地等。在地線設計中應注意以下幾點：（1）正確選擇單點接地與多點接地在低頻電路中，信號的工作頻率小于1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環流對干擾影響較大，因而應采用一點接地的方式。當信號工作頻率大于10MHz時，地線阻抗變得很大，此時應盡量降低地線阻抗，應采用就近多點接地。當工作頻率在1～10MHz時，如果采用一點接地，其地線長度不應超過波長的1/20，否則應采用多點接地法。（2）數字地與模擬地分開。電路板上既有高速邏輯電路，又有線性電路，應使它們盡量分開，而兩者的地線不要相混，分別與電源端地線相連。低頻電路的地應盡量采用單點并聯接地，實際布線有困難時可部分串聯后再并聯接地。高頻電路宜采用多點串聯接地，地線應短而粗，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。要盡量加大線性電路的接地面積。（3）接地線應盡量加粗。若接地線用很細的線條，則接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子產品的定時信號電平不穩，抗噪聲性能降低。因此應將接地線盡量加粗，使它能通過三倍于印制電路板的允許電流。如有可能，接地線的寬度應大于3mm。（4）接地線構成閉環路。設計只由數字電路組成的印制電路板的地線系統時，將接地線做成閉路可以明顯地提高抗噪聲能力。其原因在于：印制電路板上有很多集成電路元件，尤其遇有耗電多的元件時，因受接地線粗細的限制，會在地線上產生較大的電位差，引起抗噪能力下降，若將接地線構成環路，則會縮小電位差值，提高電子設備的抗噪聲能力。3.退藕電容配置PCB設計的常規做法之一是在印制板的各個關鍵部位配置適當的退藕電容。退藕電容的一般配置原則是：（1）電源輸入端跨接10～100uf的電解電容器。如有可能，接100uF以上的更好。（2）原則上每個集成電路芯片都應布置一個0.01pF的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每4～8個芯片布置一個1～10pF的鉭電容。（3）對于抗噪能力弱、關斷時電源變化大的器件，如RAM、ROM存儲器件，應在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。（4）電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外，還應注意以下兩點：（1）在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時，操作它們時均會產生較大火花放電，必須采用RC電路來吸收放電電流。一般R取1～2K，C取2.2～47uF。（2）CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應，因此在使用時對不用端要接地或接正電源。

三、PowerPCB簡介PowerPCB是美國Innoveda公司軟件產品。PowerPCB能夠使用戶完成高質量的設計，生動地體現了電子設計工業界各方面的內容。其約束驅動的設計方法可以減少產品完成時間。你可以對每一個信號定義安全間距、布線規則以及高速電路的設計規則，并將這些規劃層次化的應用到板上、每一層上、每一類網絡上、每一個網絡上、每一組網絡上、每一個管腳對上，以確保布局布線設計的正確性。它包括了豐富多樣的功能，包括簇布局工具、動態布線編輯、動態電性能檢查、自動尺寸標注和強大的CAM輸出能力。它還有集成第三方軟件工具的能力，如SPECCTRA布線器。

四、PowerPCB使用技巧PowerPCB目前已在我所推廣使用，它的基本使用技術已有培訓教材進行了詳細的講解，而對于我所廣大電子應用工程師來說，其問題在于已經熟練掌握了TANGO之類的布線工具之后，如何轉到PowerPCB的應用上來。所以，本文就此類應用和培訓教材上沒有講到，而我們應用較多的一些技術技巧作了論述。1.輸入的規范問題對于大多數使用過TANGO的人來說，剛開始使用PowerPCB的時候，可能會覺得PowerPCB的限制太多。因為PowerPCB對原理圖輸入和原理圖到PCB的規則傳輸上是以保證其正確性為前提的。所以，它的原理圖中沒有能夠將一根電氣連線斷開的功能，也不能隨意將一根電氣連線在某個位置停止，它要保證每一根電氣連線都要有起始管腳和終止管腳，或是接在軟件提供的連接器上，以供不同頁面間的信息傳輸。這是它防止錯誤發生的一種手段，其實，也是我們應該遵守的一種規范化的原理圖輸入方式。在PowerPCB設計中，凡是與原理圖網表不一致的改動都要到ECO方式下進行，但它給用戶提供了OLE鏈接，可以將原理圖中的修改傳到PCB中，也可以將PCB中的修改傳回原理圖。這樣，既防止了由于疏忽引起的錯誤，又給真正需要進行修改提供了方便。但是，要注意的是，進入ECO方式時要選擇“寫ECO文件”選項，而只有退出ECO方式，才會進行寫ECO文件操作。2.電源層和地層的選擇PowerPCB中對電源層和地層的設置有兩種選擇，CAM Plane和Split/Mixed。Split/Mixed主要用于多個電源或地共用一個層的情況，但只有一個電源和地時也可以用。它的主要優點是輸出時的圖和光繪的一致，便于檢查。而CAM Plane用于單個的電源或地，這種方式是負片輸出，要注意輸出時需加上第25層。第25層包含了地電信息，主要指電層的焊盤要比正常的焊盤大20mil左右的安全距離，保證金屬化過孔之后，不會有信號與地電相連。這就需要每個焊盤都包含有第25層的信息。而我們自己建庫時往往會忽略這個問題，造成使用Split/Mixed選項。3.推擠還是不推擠PowerPCB提供了一個很好用的功能就是自動推擠。當我們手動布線時，印制板在我們的完全控制之下，打開自動推擠的功能，會感到非常的方便。但是如果在你完成了預布線之后，要自動布線時，最好將預布好的線固定住，否則自動布線時，軟件會認為此線段可移動，而將你的工作完全推翻，造成不必要的損失。4.定位孔的添加我們的印制板往往需要加一些安裝定位孔，但是對于PowerPCB來說，這就屬于與原理圖不一樣的器件擺放，需要在ECO方式下進行。但如果在最后的檢查中，軟件因此而給出我們許多的錯誤，就不大方便了。這種情況可以將定位孔器件設為非ECO注冊的即可。在編輯器件窗口下，選中“編輯電氣特性”按鈕，在該窗口中，選中“普通”項，不選中“ECO注冊”項。這樣在檢查時，PowerPCB不會認為這個器件是需要與網表比較的，不會出現不該有的錯誤。5.添加新的電源封裝由于我們的國際與美國軟件公司的標準不太一致，所以我們盡量配備了國際庫供大家使用。但是電源和地的新符號，必須在軟件自帶的庫中添加，否則它不會認為你建的符號是電源。所以當我們要建一個符合國標的電源符號時，需要先打開現有的電源符號組，選擇“編輯電氣連接”按鈕，點按“添加”按鈕，輸入你新建的符號的名字等信息。然后，再選中“編輯門封裝”按鈕，選中你剛剛建立的符號名，繪制出你需要的形狀，退出繪圖狀態，保存。這個新的符號就可以在原理圖中調出了。6.空腳的設置我們用的器件中，有的管腳本身就是空腳，標志為NC。當我們建庫的時候，就要注意，否則標志為NC的管腳會連在一起。這是由于你在建庫時將NC管腳建在了“SINGAL_PINS“中，而PowerPCB認為“SINGAL_PINS”中的管腳是隱含的缺省管腳，是有用的管腳，如VCC和GND。所以，如果的NC管腳，必須將它們從“SINGAL_PINS"中刪除掉，或者說，你根本無需理睬它，不用作任何特殊的定義。7.三極管的管腳對照三極管的封裝變化很多，當自己建三極管的庫時，我們往往會發現原理圖的網表傳到PCB中后，與自己希望的連接不一致。這個問題主要還是出在建庫上。由于三極管的管腳往往用E，B，C來標志，所以在創建自己的三極管庫時，要在“編輯電氣連接”窗口中選中“包括文字數字管腳”復選框，這時，“文字數字管腳”標簽被點亮，進入該標簽，將三極管的相應管腳改為字母。這樣，與PCB封裝對應連線時會感到比較便于識別。8.表面貼器件的預處理現在，由于小型化的需求，表面貼器件得到越來越多的應用。在布圖過程中，表面貼器件的處理很重要，尤其是在布多層板的時候。因為，表面貼器件只在一層上有電氣連接，不象雙列直插器件在板子上的放置是通孔，所以，當別的層需要與表面器件相連時就要從表面貼器件的管腳上拉出一條短線，打孔，再與其它器件連接，這就是所謂的扇入（FAN-IN），扇出（FAN-OUT）操作。如果需要的話，我們應該首先對表面貼器件進行扇入，扇出操作，然后再進行布線，這是因為如果我們只是在自動布線的設置文件中選擇了要作扇入，扇出操作，軟件會在布線的過程中進行這項操作，這時，拉出的線就會曲曲折折，而且比較長。所以，我們可以在布局完成后，先進入自動布線器，在設置文件中只選擇扇入，扇出操作，不選擇其它布線選項，這樣從表面貼器件拉出來的線比較短，也比較整齊。9.將板圖加入AUTOCAD有時我們需要將印制板圖加入到結構圖中，這時可以通過轉換工具將PCB文件轉換成AUTOCAD能夠識別的格式。在PCB繪圖框中，選中“文件”菜單中的“輸出”菜單項，在彈出的文件輸出窗口中將保存類型設為DXF文件，再保存。你就可以AUTOCAD中打開個這圖了。當然，PADS中有自動標注功能，可以對畫好的印制板進行尺寸標注，自動顯示出板框或定位孔的位置。要注意的是，標注結果在Drill-Drawing層要想在其它的輸出圖上加上標注，需要在輸出時，特別加上這一層才行。10.PowerPCB與ViewDraw的接口用ViewDraw的原理圖，可以產生PowerPCB的表，而PowerPCB讀入網表后，一樣可以進行自動布線等功能，而且，PowerPCB中有鏈接工具，可以與VIEWDRAW的原理圖動態鏈接、修改，保持電氣連接的一致性。但是，由于軟件修改升級的版本的差別，有時兩個軟件對器件名稱的定義不一致，會造成網表傳輸錯誤。要避免這種錯誤的發生，最好專門建一個存放ViewDraw與PowerPCB對應器件的庫，當然這只是針對于一部分不匹配的器件來說的。可以用PowerPCB中的拷貝功能，很方便地將已存在的PowerPCB中的其它庫里的元件封裝拷貝到這個庫中，存成與VIEWDRAW中相對應的名字。11.生成光繪文件以前，我們做印制板時都是將印制板圖拷在軟盤上，直接給制版廠。這種做法保密性差，而且很煩瑣，需要給制版廠另寫很詳細的說明文件?，F在，我們用PowerPCB直接生產光繪文件給廠家就可以了。從光繪文件的名字上就可以看出這是第幾層的走線，是絲印還是阻焊，十分方便，又安全。轉光繪文件步驟：A．在PowerPCB的CAM輸出窗口的DEVICE SETUP中將APERTURE改為999。B．轉走線層時，將文檔類型選為ROUTING，然后在LAYER中選擇板框和你需要放在這一層上的東西。不注意的是，轉走線時要將LINE,TEXT去掉（除非你要在線路上做銅字）。C．轉阻焊時，將文檔類型選為SOLD_MASK，在頂層阻焊中要將過孔選中。D．轉絲印時，將文檔類型選為SILK SCREEN，其余參照步驟B和C。E．轉鉆孔數據時，將文檔類型選為NC DRILL，直接轉換。注意，轉光繪文件時要先預覽一下，預覽中的圖形就是你要的光繪輸出的圖形，所以要看仔細，以防出錯。有了對印制板設計的經驗，如PowerPCB的強大功能，畫復雜印制板已不是令人煩心的事情了。值得高興的是，我們現在已經有了將TANGO的PCB轉換成PowerPCB的工具，熟悉TANGO的廣大科技人員可以更加方便的加入到PowerPCB繪圖的行列中來，更加方便快捷地繪制出滿意的印制板。