怎樣做一塊好的PCB板

　　式中：【Er為印制板介質(zhì)材料的相對(duì)介電常數(shù)

　　6為介電質(zhì)層的厚度

　　W為線的寬度

　　t為線的厚度

　　單位長(zhǎng)度微帶線的傳輸延遲時(shí)間,僅僅取決于介電常數(shù)而與線的寬度或間隔無關(guān)。

　　(3)印制板中的帶狀線

　　帶狀線是一條置于兩層導(dǎo)電平面之間的電介質(zhì)中間的銅帶線。如果線的厚度和寬度、介質(zhì)的介電常數(shù)以及兩層導(dǎo)電平面間的距離是可控的,那么線的特性阻抗也是可控的,帶狀線的特性阻抗乙為

　　式中：b是兩塊地線板間的距離

　　W為線的寬度

　　t為線的厚度

　　同樣,單位長(zhǎng)度帶狀線的傳輸延遲時(shí)間與線的寬度或間距是無關(guān)的;僅取決于所用介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。

　　3.端接傳輸線

　　在一條線的接收端用一個(gè)與線特性阻抗相等的電阻端接,則稱該傳輸線為并聯(lián)端接線。它主要是為了獲得最好的電性能,包括驅(qū)動(dòng)分布負(fù)載而采用的。

　　有時(shí)為了節(jié)省電源消耗,對(duì)端接的電阻上再串接一個(gè)104電容形成交流端接電路,它能有效地降低直流損耗。

　　在驅(qū)動(dòng)器和傳輸線之間串接一個(gè)電阻,而線的終端不再接端接電阻,這種端接方法稱之為串聯(lián)端接。較長(zhǎng)線上的過沖和振鈴可用串聯(lián)阻尼或串聯(lián)端接技術(shù)來控制.串聯(lián)阻尼是利用一個(gè)與驅(qū)動(dòng)門輸出端串聯(lián)的小電阻(一般為10～75Ω)來實(shí)現(xiàn)的.這種阻尼方法適合與特性阻抗來受控制的線相聯(lián)用(如底板布線,無地平面的電路板和大多數(shù)繞接線等。

　　串聯(lián)端接時(shí)串聯(lián)電阻的值與電路(驅(qū)動(dòng)門)輸出阻抗之和等于傳輸線的特性阻抗.串聯(lián)聯(lián)端接線存在著只能在終端使用集總負(fù)載和傳輸延遲時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn).但是,這可以通過使用多余串聯(lián)端接傳輸線的方法加以克服。

　　4.非端接傳輸線

　　如果線延遲時(shí)間比信號(hào)上升時(shí)間短得多,可以在不用串聯(lián)端接或并聯(lián)端接的情況下使用傳輸線,如果一根非端接線的雙程延遲(信號(hào)在傳輸線上往返一次的時(shí)間)比脈沖信號(hào)的上升時(shí)間短,那么由于非端接所引起的反沖大約是邏輯擺幅的15%。最大開路線長(zhǎng)度近似為：

　　Lmax

　　式中：tr為上升時(shí)間

　　tpd為單位線長(zhǎng)的傳輸延遲時(shí)間

　　5.幾種端接方式的比較

　　并聯(lián)端接線和串聯(lián)端接線都各有優(yōu)點(diǎn),究竟用哪一種,還是兩種都用,這要看設(shè)計(jì)者的愛好和系統(tǒng)的要求而定。 并聯(lián)端接線的主要優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)速度快和信號(hào)在線上傳輸完整無失真。長(zhǎng)線上的負(fù)載既不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)線的驅(qū)動(dòng)門的傳輸延遲時(shí)間,又不會(huì)影響它的信號(hào)邊沿速度,但將使信號(hào)沿該長(zhǎng)線的傳輸延遲時(shí)間增大。在驅(qū)動(dòng)大扇出時(shí),負(fù)載可經(jīng)分支短線沿線分布,而不象串聯(lián)端接中那樣必須把負(fù)載集總在線的終端。

　　串聯(lián)端接方法使電路有驅(qū)動(dòng)幾條平行負(fù)載線的能力,串聯(lián)端接線由于容性負(fù)載所引起的延遲時(shí)間增量約比相應(yīng)并聯(lián)端接線的大一倍,而短線則因容性負(fù)載使邊沿速度放慢和驅(qū)動(dòng)門延遲時(shí)間增大,但是,串聯(lián)端接線的串?dāng)_比并聯(lián)端接線的要小,其主要原因是沿串聯(lián)端接線傳送的信號(hào)幅度僅僅是二分之一的邏輯擺幅,因而開關(guān)電流也只有并聯(lián)端接的開關(guān)電流的一半,信號(hào)能量小串?dāng)_也就小。

　　二PCB板的布線技術(shù)

　　做PCB時(shí)是選用雙面板還是多層板,要看最高工作頻率和電路系統(tǒng)的復(fù)雜程度以及對(duì)組裝密度的要求來決定。在時(shí)鐘頻率超過200MHZ時(shí)最好選用多層板。如果工作頻率超過350MHz,最好選用以聚四氟乙烯作為介質(zhì)層的印制電路板,因?yàn)樗母哳l衰耗要小些,寄生電容要小些,傳輸速度要快些,還由于Z0 較大而省功耗,對(duì)印制電路板的走線有如下原則要求

　　(1)所有平行信號(hào)線之間要盡量留有較大的間隔,以減少串?dāng)_。如果有兩條相距較近的信號(hào)線,最好在兩線之間走一條接地線,這樣可以起到屏蔽作用。

　　(2) 設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸線時(shí)要避免急拐彎,以防傳輸線特性阻抗的突變而產(chǎn)生反射,要盡量設(shè)計(jì)成具有一定尺寸的均勻的圓弧線。

　　印制線的寬度可根據(jù)上述微帶線和帶狀線的特性阻抗計(jì)算公式計(jì)算,印制電路板上的微帶線的特性阻抗一般在50～120Ω之間。要想得到大的特性阻抗, 線寬必須做得很窄。但很細(xì)的線條又不容易制作。綜合各種因素考慮,一般選擇68Ω左右的阻抗值比較合適,因?yàn)檫x擇68Ω的特性阻抗,可以在延遲時(shí)間和功耗之間達(dá)到最佳平衡。一條50Ω的傳輸線將消耗更多的功率;較大的阻抗固然可以使消耗功率減少,但會(huì)使傳輸延遲時(shí)間憎大。由于負(fù)線電容會(huì)造成傳輸延遲時(shí)間的增大和特性阻抗的降低。但特性阻抗很低的線段單位長(zhǎng)度的本征電容比較大,所以傳輸延遲時(shí)間及特性阻抗受負(fù)載電容的影響較小。具有適當(dāng)端接的傳輸線的一個(gè)重要特征是,分枝短線對(duì)線延遲時(shí)間應(yīng)沒有什么影響。當(dāng)Z0為50Ω時(shí)。分枝短線的長(zhǎng)度必須限制在2.5cm以內(nèi).以免出現(xiàn)很大的振鈴。

　　(4)對(duì)于雙面板(或六層板中走四層線).電路板兩面的線要互相垂直,以防止互相感應(yīng)產(chǎn)主串?dāng)_。

　　(5)印制板上若裝有大電流器件,如繼電器、指示燈、喇叭等,它們的地線最好要分開單獨(dú)走,以減少地線上的噪聲,這些大電流器件的地線應(yīng)連到插件板和背板上的一個(gè)獨(dú)立的地總線上去,而且這些獨(dú)立的地線還應(yīng)該與整個(gè)系統(tǒng)的接地點(diǎn)相連接。

　　(6)如果板上有小信號(hào)放大器,則放大前的弱信號(hào)線要遠(yuǎn)離強(qiáng)信號(hào)線,而且走線要盡可能地短,如有可能還要用地線對(duì)其進(jìn)行屏蔽。