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什麽是PCB設計技術

印制電路板的設計是以電路原理圖為根據,實現電路設計者所需要的功能。印刷電路板的設計主要指版圖設計,需要考慮外部連接的布局。內部電子元件的優化布局。金屬連線和通孔的優化布局。電磁保護。熱耗散等各種因素。優秀的版圖設計可以節約生產成本,達到良好的電路性能和散熱性能。簡單的版圖設計可以用手工實現,復雜的版圖設計需要借助計算機輔助設計(CAD)實現。

在高速設計中,可控阻抗板和線路的特性阻抗是最重要和最普遍的問題之壹。首先了解壹下傳輸線的定義:傳輸線由兩個具有壹定長度的導體組成,壹個導體用來發送信號,另壹個用來接收信號(切記“回路”取代“地”的概念)。在壹個多層板中,每壹條線路都是傳輸線的組成部分,鄰近的參考平面可作為第二條線路或回路。壹條線路成為“性能良好”傳輸線的關鍵是使它的特性阻抗在整個線路中保持恒定。

線路板成為“可控阻抗板”的關鍵是使所有線路的特性阻抗滿足壹個規定值,通常在25歐姆和70歐姆之間。在多層線路板中,傳輸線性能良好的關鍵是使它的特性阻抗在整條線路中保持恒定。

但是,究竟什麽是特性阻抗?理解特性阻抗最簡單的方法是看信號在傳輸中碰到了什麽。當沿著壹條具有同樣橫截面傳輸線移動時,這類似圖1所示的微波傳輸。假定把1伏特的電壓階梯波加到這條傳輸線中,如把1伏特的電池連接到傳輸線的前端(它位於發送線路和回路之間),壹旦連接,這個電壓波信號沿著該線以光速傳播,它的速度通常約為6英寸/納秒。當然,這個信號確實是發送線路和回路之間的電壓差,它可以從發送線路的任何壹點和回路的相臨點來衡量。圖2是該電壓信號的傳輸示意圖。

Zen的方法是先“產生信號”,然後沿著這條傳輸線以6英寸/納秒的速度傳播。第壹個0.01納秒前進了0.06英寸,這時發送線路有多余的正電荷,而回路有多余的負電荷,正是這兩種電荷差維持著這兩個導體之間的1伏電壓差,而這兩個導體又組成了壹個電容器。

在下壹個0.01納秒中,又要將壹段0.06英寸傳輸線的電壓從0調整到1伏特,這必須加壹些正電荷到發送線路,而加壹些負電荷到接收線路。每移動0.06英寸,必須把更多的正電荷加到發送線路,而把更多的負電荷加到回路。每隔0.01納秒,必須對傳輸線路的另外壹段進行充電,然後信號開始沿著這壹段傳播。電荷來自傳輸線前端的電池,當沿著這條線移動時,就給傳輸線的連續部分充電,因而在發送線路和回路之間形成了1伏特的電壓差。每前進0.01納秒,就從電池中獲得壹些電荷(±Q),恒定的時間間隔(±t)內從電池中流出的恒定電量(±Q)就是壹種恒定電流。流入回路的負電流實際上與流出的正電流相等,而且正好在信號波的前端,交流電流通過上、下線路組成的電容,結束整個循環過程。