PCB设计经验法则有哪些?pcb设计用什么软件?

2024-05-27 是德科技 Keysight Technologies​知乎
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什么叫印制电路板?

PCB( Printed Circuit Board),中文名称为印制电路板,又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。


印制电路板的创造者是奥地利人保罗·爱斯勒,1936年,他首先在收音机里采用了印刷电路板,自20世纪50年代中期,印刷线路板才开始被广泛运用。


PCB印制电路板主要功能是使各种电子元器组件通过电路进行连接,起到导通和传输的作用,是电子产品的关键电子互连件。几乎每种电子设备都离不开印制电路板,因为其提供各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现其间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性,其制造品质直接影响电子产品的稳定性和使用寿命,并且影响系统产品整体竞争力,有“电子产品之母”之称。


印刷电路板(PCB)市场趋势

随着数字系统数据速率的不断提高,确保PCB良好的信号完整性性能变得越来越重要。信 道损耗是要测量的重要参数之一,以满足高速I/O的信号完整性要求。 选择正确的PCB材料, 对于避免昂贵的过度设计或面临性能问题的风险非常重要。精确高效的PCB损耗测量方法对于PCB设计人员或PCB制造商来说非常重要。


印制电路板设计/PCB设计

印制电路板设计/PCB设计是以电路原理图为根据,实现电路设计者所需要的功能。PCB设计主要指版图设计,需要考虑外部连接的布局。内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本,达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现,复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计(CAD)实现。


在进行射频PCB设计的时候,我们一般靠“经验”和“原则”指导设计,某些情况经验的作用也是有限的。要设计好射频板级电路,仿真是必不可少的。之所以某些经验可以替代仿真,是因为产品的电路非常成熟或集成化程度较高,对于创新型的PCB设计,单纯依赖经验往往是不够的。科学的方法是将PCB封装和元器件仿真模型进行Co-Simulation半实物仿真,是德科技的ADS软件是最主流的仿真工具。


PCB设计用什么软件?仿真案例給您答案

下面将给大家展示一个实际仿真案例,将使用不同PCB板材、板厚、线宽和焊盘过渡方式,观察其对滤波器S参数的影响。


印制电路板(PCB)信号完整性是近年来热议的一个话题。当我们设计电子产品时,PCB设计过程中处处是陷阱。是德科技PCB设计人员逐渐总结了一些经验法则!如何做50Ω阻抗匹配,如何接地等等。今天,我们要使用这些电路板进行了一些实验。我们会介绍许许多多有趣的东西,例如,将液态氮倒在电路板上。还有,我們還使用EP-Scan仿真工具。我们会将PCB设计文件载入EP-Scan, 以方便仿真每条传输线的实际效应。但仿真与真实结果一定不尽相同。


为此,我们使用VNA矢量网络分析仪来量测每条传输线的实际效率。接着我们要看看哪些传输线是好的,哪些有问题。我们将测试我们的经验法则,看仿真与真实结果的差异。经过比较后,VNA量测结果和仿真器的量测结果差很多吗?


印制电路板(PCB)信号完整性是近年来热议的一个话题。当我们设计电子产品时,PCB设计过程中处处是陷阱。是德科技PCB设计人员逐渐总结了一些经验法则!如何做50Ω阻抗匹配,如何接地等等。今天,我们要使用这些电路板进行了一些实验。我们会介绍许许多多有趣的东西,例如,将液态氮倒在电路板上。还有,我們還使用EP-Scan仿真工具。我们会将PCB设计文件载入EP-Scan, 以方便仿真每条传输线的实际效应。但仿真与真实结果一定不尽相同。为此,我们使用VNA矢量网络分析仪来量测每条传输线的实际效率。接着我们要看看哪些传输线是好的,哪些有问题。我们将测试我们的经验法则,看仿真与真实结果的差异。经过比较后,VNA量测结果和仿真器的量测结果差很多吗?讓我們听听信号完整性专家分享的经验法则。


PCB设计经验法则

今天就让我们根据这些PCB设计经验法则,来测试这三片电路板。我们刻意掺杂有问题,与没有问题的板子。现在我们不知道哪些是好的,因为还没有进行测试。


今天只集中探索电路板本身。我们要检测的经验法则包括:

如果传输线宽度为基板高度的2倍,则阻抗值为 50 Ω。因此,理想情况下,传输线厚度应为基板高度的2倍。

传输线宽度应为基板高度的2倍。传输线越宽,阻抗越低;反之,传输线越细,阻挡越高。

返回电流能在信号传输线下方,并具有3倍的传输线宽度。

关于传输线宽度经验法则,如果FR4电路板的微带线传输线阻抗为50Ω,则传输线宽度应为基板高度的2倍。


"随着数字系统数据速率的提高(受消费者对更快的互联网连接、视频点播和更多连接设备的需求驱动),导致对高速互连/PCB 信号完整性的期望值更高。PCB设计需要解决更高频率的信号完整性问题。阻抗和通道损耗测试是高速 PCB 测试要求。


作为大批量制造测试的一部分,PCB设计需要准确和高效的方法来测量阻抗变化并监控 PCB 的损耗。 PCB设计人员需要生成通道的准确模型,包括 VIA(过孔)和传输线路,以便进行高级仿真,减少仿真结果与实际测量之间的偏差。 PCB 原材料和层压材料供应商 需要测量材料的介电特性,并在其规格表中提供材料的特性参数,频率高达毫米波范围,以保持竞争力。

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无线充电传输效率测试

配备KEYSIGHT网络分析仪,可测量无线充电系统发射机/接收机线圈的阻抗,电感L、电阻R、电感C以及品质因数Q,仿真不同充电负载阻抗下的无线充电传输效率。支持到场/视频直播测试,资深专家全程指导。

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网络分析仪/频谱仪/信号分析仪/无线综测仪/信号发生器租赁

提供是德(Keysight),罗德(R&S)测试测量仪器租赁服务,包括网络分析仪、无线通讯综测仪、信号发生器、频谱分析仪、信号分析仪、电源等仪器租赁服务;租赁费用按月计算,租赁价格按仪器配置而定。

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