【经验】解析高速PCB电路板的设计方案

时间： 2022-01-17 来源：捷多邦

目前，高速PCB的设计广泛应用于通信、计算机、图形图像处理等领域。在这些领域，工程师使用的高速PCB设计策略也不同。那么高速PCB电路板的设计方案应当从哪些方面出发呢？本文捷多邦就带大家一起来看看。

在电信领域，设计非常复杂。在数据、语音和图像的传输应用中，传输速度远高于500mbps。在通信领域，人们追求更快地推出更高性能的产品，但成本并不是第一位的。他们将使用更多的电路板层、足够的电源层和层，并在任何可能存在高速问题的信号线上使用分立元件来实现匹配。他们有Si（信号完整性）和EMC（电磁兼容性）专家在接线前进行模拟和分析。每个设计工程师都遵守企业内部严格的设计规定。因此，通信领域的设计工程师通常采用这种过度设计的高速PCB设计策略。

家庭电脑领域的主板设计是另一个极端，它的成本和效率比其他任何东西都高。设计者总是使用最快、最好和最高性能的CPU芯片、内存技术和图形处理模块来构成一台日益复杂的计算机。家用计算机的主板通常是四层板，一些高速PCB设计技术很难应用到这一领域。因此，家用计算机领域的工程师通常采用过度研究的方法来设计高速PCB。他们应该充分研究设计的具体情况，解决真正的高速电路问题。

通常的高速PCB设计可能会有所不同。高速PCB中关键组件（CPU、DSP、FPGA、行业专用芯片等）的制造商将提供与芯片相关的设计数据。这些设计数据通常参考设计和设计指南给出。然而，存在两个问题：第一，设备制造商理解和应用信号完整性有一个过程，系统设计工程师总是希望在第一时间使用最新的高性能芯片，因此设备制造商给出的设计指南可能并不熟悉。因此，一些设备制造商将在不同时期提供多个版本的设计指南。其次，设备制造商给出的设计约束通常非常苛刻，设计工程师可能很难满足所有设计规则。在缺乏仿真分析工具和对这些约束规则背景缺乏了解的情况下，满足所有约束是高速PCB设计的唯一手段。这种设计策略通常被称为过度约束。

有文章中提到，背板设计使用表面安装电阻器来实现端子匹配。电路板上使用了200多个这样的匹配电阻器。想象一下，如果您想要设计10个原型模板，通过更改这200个电阻器来确保最佳的终端匹配效果，这将是一个巨大的工作量。令人惊讶的是，本设计中的电阻值没有改变，这得益于Si软件的分析结果。

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