PCB设计要点总结

　　PCB是英文(Printed Circuie Board)印制线路板的简称。通常把在绝缘材上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。这样就把印制电路或印制线路的成品板称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。
　　PCB设计在整个电路板中非常重要，它决定着整个pcb的基础。本文总结了在PCB设计中一些需要注意的要点，以供参考。
　　1、选择PCB板材
　　选择PCB板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。设计需求包含电气和机构这两部分。通常在设计非常高速的PCB板子(大于GHz的频率)时这材质问题会比较重要。 例如，现在常用的FR-4材质，在几个GHz的频率时的介质损(dielectric loss)会对信号衰减 有很大的影响，可能就不合用。就电气而言，要注意介电常数(dielectric constant)和介 质损在所设计的频率是否合用。
　　2、避免高频干扰
　　避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰，也就是所谓的串扰 (Crosstalk)。可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离，或加ground guard/shunt traces在模拟信号旁边。还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。
　　3、解决信号的完整性问题
　　信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。而影响阻抗匹配的因素有信号源的架构和输出阻抗 (output impedance)，走线的特性阻抗，负载端的特性，走线的拓朴(topology)架构等。解决的方式是靠端接(termination)与调整走线的拓朴。
　　4、实现差分布线方式
　　差分对的布线有两点要注意，一是两条线的长度要尽量一样长，另一是两线的间距(此间距 由差分阻抗决定)要一直保持不变，也就是要保持平行。平行的方式有两种，一为两条线走 在同一走线层(side-by-side)，一为两条线走在上下相邻两层(over-under)。一般以前者 side-by-side实现的方式较多。 
　　5、在只有一个输出端的时钟信号线情况下，实现差分布线
　　要用差分布线一定是信号源和接收端也都是差分信号才有意义。所以对只有一个输出端的时 钟信号是无法使用差分布线的。
　　6、接收端差分线对间的匹配电阻
　　接收端差分线对间的匹配电阻通常会加， 其值应等于差分阻抗的值。这样信号品质会好些。
　　7、差分对的布线要靠近且平行
　　对差分对的布线方式应该要适当的靠近且平行。所谓适当的靠近是因为这间距会影响到差分 阻抗(differential impedance)的值， 此值是设计差分对的重要参数。需要平行也是因为要保持差分阻抗的一致性。若两线忽远忽近， 差分阻抗就会不一致， 就会影响信号完整性 (signal integrity)及时间延迟(timing delay)。
　　8、处理实际布线中的一些理论冲突的问题
　　1.基本上，将模/数地分割隔离是对的。要注意的是信号走线尽量不要跨过有分割的地方(moat)， 还有不要让电源和信号的回流电流路径(returning current path)变太大。 
　　2.晶振是模拟的正反馈振荡电路，要有稳定的振荡信号，必须满足loop gain与phase的规范， 而这模拟信号的振荡规范很容易受到干扰， 即使加ground guard traces可能也无法完全隔离干扰。 而且离的太远， 地平面上的噪声也会影响正反馈振荡电路。所以，一定要将 晶振和芯片的距离进可能靠近。
　　3.确实高速布线与EMI的要求有很多冲突。 但基本原则是因EMI所加的电阻电容或ferrite bead，不能造成信号的一些电气特性不符合规范。所以，最好先用安排走线和PCB叠层的技 巧来解决或减少EMI的问题， 如高速信号走内层。最后才用电阻电容或ferrite bead的方式，以降低对信号的伤害。