现代的电子设计和芯片制造技术正在飞速发展，电子产品的复杂度、时钟和总线频率等等都呈快速上升趋势，但系统的电压却不断在减小，所有的这一切加上产品投放市场的时间要求给设计师带来了前所未有的巨大压力。要想保证产品的一次性成功就必须能预见设计中可能出现的各种问题，并及时给出合理的解决方案，对于高速的数字电路来说，最令人头大的莫过于如何确保瞬时跳变的数字信号通过较长的一段传输线，还能完整地被接收，并保证良好的电磁兼容性，这就是目前颇受关注的信号完整性（SI）问题。本章就是围绕信号完整性的问题，让大家对高速电路有个基本的认识，并介绍一些相关的基本概念。 第一章 高速数字电路概述.....................................................................................51.1 何为高速电路...............................................................................................51.2 高速带来的问题及设计流程剖析...............................................................61.3 相关的一些基本概念...................................................................................8第二章 传输线理论...............................................................................................122.1 分布式系统和集总电路.............................................................................122.2 传输线的RLCG 模型和电报方程...............................................................132.3 传输线的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本质.................................................................................142.3.2 特征阻抗相关计算.............................................................................152.3.3 特性阻抗对信号完整性的影响.........................................................172.4 传输线电报方程及推导.............................................................................182.5 趋肤效应和集束效应.................................................................................232.6 信号的反射.................................................................................................252.6.1 反射机理和电报方程.........................................................................252.6.2 反射导致信号的失真问题.................................................................302.6.2.1 过冲和下冲.....................................................................................302.6.2.2 振荡：.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分线的匹配.................................................................................392.6.3.4 多负载的匹配.................................................................................41第三章 串扰的分析...............................................................................................423.1 串扰的基本概念.........................................................................................423.2 前向串扰和后向串扰.................................................................................433.3 后向串扰的反射.........................................................................................463.4 后向串扰的饱和.........................................................................................463.5 共模和差模电流对串扰的影响.................................................................483.6 连接器的串扰问题.....................................................................................513.7 串扰的具体计算.........................................................................................543.8 避免串扰的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的产生..................................................................................................614.2.1 电压瞬变.............................................................................................614.2.2 信号的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 电场屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁场屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 电磁场屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 电磁屏蔽体和屏蔽效率.................................................................684.3.2 滤波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦电容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 设计中的EMI.......................................................................................754.4.1 传输线RLC 参数和EMI ........................................................................764.4.2 叠层设计抑制EMI ..............................................................................774.4.3 电容和接地过孔对回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走线规则.................................................................................79第五章 电源完整性理论基础...............................................................................825.1 电源噪声的起因及危害.............................................................................825.2 电源阻抗设计.............................................................................................855.3 同步开关噪声分析.....................................................................................875.3.1 芯片内部开关噪声.............................................................................885.3.2 芯片外部开关噪声.............................................................................895.3.3 等效电感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路电容的特性和应用.............................................................................925.4.1 电容的频率特性.................................................................................935.4.3 电容的介质和封装影响.....................................................................955.4.3 电容并联特性及反谐振.....................................................................955.4.4 如何选择电容.....................................................................................975.4.5 电容的摆放及Layout ........................................................................99第六章 系统时序.................................................................................................1006.1 普通时序系统...........................................................................................1006.1.1 时序参数的确定...............................................................................1016.1.2 时序约束条件...................................................................................1066.2 源同步时序系统.......................................................................................1086.2.1 源同步系统的基本结构...................................................................1096.2.2 源同步时序要求...............................................................................110第七章 IBIS 模型................................................................................................1137.1 IBIS 模型的由来...................................................................................... 1137.2 IBIS 与SPICE 的比较.............................................................................. 1137.3 IBIS 模型的构成...................................................................................... 1157.4 建立IBIS 模型......................................................................................... 1187.4 使用IBIS 模型......................................................................................... 1197.5 IBIS 相关工具及链接..............................................................................120第八章 高速设计理论在实际中的运用.............................................................1228.1 叠层设计方案...........................................................................................1228.2 过孔对信号传输的影响...........................................................................1278.3 一般布局规则...........................................................................................1298.4 接地技术...................................................................................................1308.5 PCB 走线策略............................................................................................134
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第一部分 信号完整性知识基础.................................................................................5第一章 高速数字电路概述.....................................................................................51.1 何为高速电路...............................................................................................51.2 高速带来的问题及设计流程剖析...............................................................61.3 相关的一些基本概念...................................................................................8第二章 传输线理论...............................................................................................122.1 分布式系统和集总电路.............................................................................122.2 传输线的RLCG 模型和电报方程...............................................................132.3 传输线的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本质.................................................................................142.3.2 特征阻抗相关计算.............................................................................152.3.3 特性阻抗对信号完整性的影响.........................................................172.4 传输线电报方程及推导.............................................................................182.5 趋肤效应和集束效应.................................................................................232.6 信号的反射.................................................................................................252.6.1 反射机理和电报方程.........................................................................252.6.2 反射导致信号的失真问题.................................................................302.6.2.1 过冲和下冲.....................................................................................302.6.2.2 振荡：.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分线的匹配.................................................................................392.6.3.4 多负载的匹配.................................................................................41第三章 串扰的分析...............................................................................................423.1 串扰的基本概念.........................................................................................423.2 前向串扰和后向串扰.................................................................................433.3 后向串扰的反射.........................................................................................463.4 后向串扰的饱和.........................................................................................463.5 共模和差模电流对串扰的影响.................................................................483.6 连接器的串扰问题.....................................................................................513.7 串扰的具体计算.........................................................................................543.8 避免串扰的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的产生..................................................................................................614.2.1 电压瞬变.............................................................................................614.2.2 信号的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 电场屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁场屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 电磁场屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 电磁屏蔽体和屏蔽效率.................................................................684.3.2 滤波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦电容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 设计中的EMI.......................................................................................754.4.1 传输线RLC 参数和EMI ........................................................................764.4.2 叠层设计抑制EMI ..............................................................................774.4.3 电容和接地过孔对回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走线规则.................................................................................79第五章 电源完整性理论基础...............................................................................825.1 电源噪声的起因及危害.............................................................................825.2 电源阻抗设计.............................................................................................855.3 同步开关噪声分析.....................................................................................875.3.1 芯片内部开关噪声.............................................................................885.3.2 芯片外部开关噪声.............................................................................895.3.3 等效电感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路电容的特性和应用.............................................................................925.4.1 电容的频率特性.................................................................................935.4.3 电容的介质和封装影响.....................................................................955.4.3 电容并联特性及反谐振.....................................................................955.4.4 如何选择电容.....................................................................................975.4.5 电容的摆放及Layout ........................................................................99第六章 系统时序.................................................................................................1006.1 普通时序系统...........................................................................................1006.1.1 时序参数的确定...............................................................................1016.1.2 时序约束条件...................................................................................1063.2 高速设计的问题.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的组件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系统......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自动布线器.......................................................2303.4 高速设计的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓扑结构的探索...............................................................................2313.4.2 空间解决方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓扑模板驱动设计...................................................................2313.4.4 时序驱动布局...................................................................................2323.4.5 以约束条件驱动设计.......................................................................2323.4.6 设计后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的进阶运用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括：................................2344.2 图形化的拓扑结构探索...........................................................................2344.3 全面的信号完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 设计前和设计的拓扑结构提取.......................................................2354.6 仿真设置顾问...........................................................................................2354.7 改变设计的管理.......................................................................................2354.8 关键技术特点...........................................................................................2364.8.1 拓扑结构探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形显示器........................................................................2364.8.3 集成化的在线分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的运用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信号的仿真.......................................................................................2435.3 眼图模式的使用.......................................................................................249第四部分：HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 进行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 进行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 处理信号完整性原理图的具体问题.......................................................2591.3 在LineSim 中如何对传输线进行设置...................................................2601.4 在LineSim 中模拟IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中进行串扰仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 进行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 进行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的进一步介绍..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串扰仿真..........................................................................309
上传时间： 2014-04-18
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布线需要考虑的问题很多，但是最基本的的还是要做到周密，谨慎。寄生元件危害最大的情况印刷电路板布线产生的主要寄生元件包括：寄生电阻、寄生电容和寄生电感。例如：PCB 的寄生电阻由元件之间的走线形成；电路板上的走线、焊盘和平行走线会产生寄生电容；寄生电感的产生途径包括环路电感、互感和过孔。当将电路原理图转化为实际的PCB 时，所有这些寄生元件都可能对电路的有效性产生干扰。本文将对最棘手的电路板寄生元件类型— 寄生电容进行量化，并提供一个可清楚看到寄生电容对电路性能影响的示例。
上传时间： 2013-11-18
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PCB设计问题集锦 问：PCB图中各种字符往往容易叠加在一起，或者相距很近，当板子布得很密时，情况更加严重。当我用Verify Design进行检查时，会产生错误，但这种错误可以忽略。往往这种错误很多，有几百个，将其他更重要的错误淹没了，如何使Verify Design会略掉这种错误，或者在众多的错误中快速找到重要的错误。 答：可以在颜色显示中将文字去掉,不显示后再检查;并记录错误数目。但一定要检查是否真正属于不需要的文字。 问： What’s mean of below warning:(6230,8330 L1) Latium Rule not checked: COMPONENT U26 component rule.答：这是有关制造方面的一个检查，您没有相关设定，所以可以不检查。 问： 怎样导出jop文件？答：应该是JOB文件吧？低版本的powerPCB与PADS使用JOB文件。现在只能输出ASC文件，方法如下STEP：FILE/EXPORT/选择一个asc名称/选择Select ALL/在Format下选择合适的版本/在Unit下选Current比较好/点击OK/完成然后在低版本的powerPCB与PADS产品中Import保存的ASC文件，再保存为JOB文件。 问： 怎样导入reu文件？答：在ECO与Design 工具盒中都可以进行，分别打开ECO与Design 工具盒，点击右边第2个图标就可以。 问： 为什么我在pad stacks中再设一个via:1(如附件）和默认的standardvi(如附件）在布线时V选择1，怎么布线时按add via不能添加进去这是怎么回事，因为有时要使用两种不同的过孔。答：PowerPCB中有多个VIA时需要在Design Rule下根据信号分别设置VIA的使用条件，如电源类只能用Standard VIA等等，这样操作时就比较方便。详细设置方法在PowerPCB软件通中有介绍。 问：为什么我把On-line DRC设置为prevent..移动元时就会弹出(图2),而你们教程中也是这样设置怎么不会呢?答：首先这不是错误,出现的原因是在数据中没有BOARD OUTLINE.您可以设置一个,但是不使用它作为CAM输出数据. 问：我用ctrl+c复制线时怎设置原点进行复制，ctrl+v粘帖时总是以最下面一点和最左边那一点为原点 答： 复制布线时与上面的MOVE MODE设置没有任何关系,需要在右键菜单中选择,这在PowerPCB软件通教程中有专门介绍. 问：用(图4)进行修改线时拉起时怎总是往左边拉起(图5)，不知有什么办法可以轻易想拉起左就左，右就右。答： 具体条件不明,请检查一下您的DESIGN GRID,是否太大了. 问： 好不容易拉起右边但是用(图6)修改线怎么改怎么下面都会有一条不能和在一起，而你教程里都会好好的(图8)答：这可能还是与您的GRID 设置有关,不过没有问题,您可以将不需要的那段线删除.最重要的是需要找到布线的感觉,每个软件都不相同,所以需要多练习。 问： 尊敬的老师:您好！这个图已经画好了，但我只对（如图1）一种的完全间距进行检查，怎么错误就那么多，不知怎么改进。请老师指点。这个图在附件中请老师帮看一下，如果还有什么问题请指出来，本人在改进。谢！！！！！答：请注意您的DRC SETUP窗口下的设置是错误的,现在选中的SAME NET是对相同NET进行检查,应该选择NET TO ALL.而不是SAME NET有关各项参数的含义请仔细阅读第5部教程. 问： U101元件已建好，但元件框的拐角处不知是否正确，请帮忙CHECK 答：元件框等可以通过修改编辑来完成。问： U102和U103元件没建完全，在自动建元件参数中有几个不明白：如：SOIC--》silk screen栏下spacing from pin与outdent from first pin对应U102和U103元件应写什么数值，还有这两个元件SILK怎么自动设置，以及SILK内有个圆圈怎么才能画得与该元件参数一致。 答：Spacing from pin指从PIN到SILK的Y方向的距离,outdent from first pin是第一PIN与SILK端点间的距离.请根据元件资料自己计算。
上传时间： 2013-10-07
上传用户：comer1123
问：你能否扼要地解释什么是扩散电感（spreadinginductance）？ 答：简单地说，当电流从狭小的脚线或过孔扩散到平面时就会产生扩散电感。 问：你如何确定哪种电容值？ 答：这是个好问题。通常情况下，你需要一系列的值：较大的电容提供低频低阻抗，同时以大量较小的、低电感电容提供高频低阻抗。
上传时间： 2014-01-24
上传用户：dalidala
Cadence 应用注意事项 1、 PCB 工艺规则 以下规则可能随中国国内加工工艺提高而变化 1.1. 不同元件间的焊盘间隙：大于等于 40mil(1mm)，以保证各种批量在线焊板的需要。 1.2. 焊盘尺寸：粘锡部分的宽度保证大于等于 10mil(0.254mm)，如果焊脚(pin)较高，应 修剪；如果不能修剪的，相应焊盘应增大….. 1.3. 机械过孔最小孔径：大于等于 6mil(0.15mm)。小于此尺寸将使用激光打孔，为国内 **************************************************************************************** 各种化工 石油 电子 制造 机械 编程 纺织等等各类电脑软件, 欢迎咨询 ------------------------------------------------------------------------------------ 联系QQ：1270846518 Email: gjtsoft@qq.com 即时咨询或留言：http://gjtsoft.53kf.com 电话: 18605590805 短信发送软件名称, 我们会第一时间为您回复 **************************************************************************************** 大多数 PCB厂家所不能接受。
上传时间： 2013-10-19
上传用户：黄蛋的蛋黄
在 PADS2007 中，增加一部分专门针对射频(RF)设计的功能模块，包括前面介绍的通过AutoCAD 的DXF 文件导入，来建立一个特殊形状的器件管脚。下面我们来介绍一下在高速或者高频电路板设计中，如何在PCB 板边，或者高速、高频信号线周围，或者PCB 板上的空余区域添加屏蔽地过孔。我们先来看一下在没有 PADS2007 的RF 设计模块的情况下，是如何手工添加GND 过孔的。
上传时间： 2013-11-19
上传用户：haohao
PCB设计要点 一.PCB工艺限制 1）线 一般情况下，线与线之间和线与焊盘之间的距离大于等于13mil，实际应用中，条件允许时应考虑加大距离；布线密度较高时，可考虑但不建议采用IC脚间走两根线，线的宽度为10mil，线间距不小于10mil。特殊情况下，当器件管脚较密，宽度较窄时，可按适当减小线宽和线间距。 2）焊盘 焊盘与过渡孔的基本要求是：盘的直径比孔的直径要大于0.6mm；例如，通用插脚式电阻、电容和集成电路等，采用盘/孔尺寸 1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插针和二极管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。实际应用中，应根据实际元件的尺寸来定，有条件时，可适当加大焊盘尺寸；PCB板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.2～0.4mm左右。 3）过孔 一般为1.27mm/0.7mm(50mil/28mil)；当布线密度较高时，过孔尺寸可适当减小，但不宜过小，可考虑采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。 二.网表的作用 网表是连接电气原理图和PCB板的桥梁。是对电气原理图中各元件之间电气连接的定义，是从图形化的原理图中提炼出来的元件连接网络的文字表达形式。在PCB制作中加载网络表，可以自动得到与原理图中完全相
标签： PCB
上传时间： 2013-10-11
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附件有二个文当，都是dxp2004教程 ，第一部份DXP2004的相关快捷键，以及中英文对照的意思。第二部份细致的讲解的如何使用DXP2004。 dxp2004教程第一部份： 目录 1 快捷键 2 常用元件及封装 7 创建自己的集成库 12 板层介绍 14 过孔 15 生成BOM清单 16 顶层原理图: 16 生成PCB 17 包地 18 电路板设计规则 18 PCB设计注意事项 20 画板心得 22 DRC 规则英文对照 22 一、Error Reporting 中英文对照 22 A ： Violations Associated with Buses 有关总线电气错误的各类型（共 12 项） 22 B ：Violations Associated Components 有关元件符号电气错误（共 20 项） 22 C ： violations associated with document 相关的文档电气错误（共 10 项） 23 D ： violations associated with nets 有关网络电气错误（共 19 项） 23 E ： Violations associated with others 有关原理图的各种类型的错误 (3 项 ) 24 二、 Comparator 规则比较 24 A ： Differences associated with components 原理图和 PCB 上有关的不同 ( 共 16 项 ) 24 B ： Differences associated with nets 原理图和 PCB 上有关网络不同（共 6 项） 25 C ： Differences associated with parameters 原理图和 PCB 上有关的参数不同（共 3 项） 25 Violations Associated withBuses栏 —总线电气错误类型 25 Violations Associated with Components栏 ——元件电气错误类型 26 Violations Associated with documents栏 —文档电气连接错误类型 27 Violations Associated with Nets栏 ——网络电气连接错误类型 27 Violations Associated with Parameters栏 ——参数错误类型 28 dxp2004教程第二部份 路设计自动化（ Electronic Design Automation ） EDA 指的就是将电路设计中各种工作交由计算机来协助完成。如电路图（ Schematic ）的绘制，印刷电路板（ PCB ）文件的制作执行电路仿真（ Simulation ）等设计工作。随着电子工业的发展，大规模、超大规模集成电路的使用是电路板走线愈加精密和复杂。电子线路 CAD 软件产生了， Protel 是突出的代表，它操作简单、易学易用、功能强大。 1.1 Protel 的产生及发展 1985 年 诞生 dos 版 Protel 1991 年 Protel for Widows 1998 年 Protel98 这个 32 位产品是第一个包含 5 个核心模块的 EDA 工具 1999 年 Protel99 既有原理图的逻辑功能验证的混合信号仿真，又有了 PCB 信号完整性 分析的板级仿真，构成从电路设计到真实板分析的完整体系。 2000 年 Protel99se 性能进一步提高，可以对设计过程有更大控制力。 2002 年 Protel DXP 集成了更多工具，使用方便，功能更强大。 1.2 Protel DXP 主要特点 1 、通过设计档包的方式，将原理图编辑、电路仿真、 PCB 设计及打印这些功能有机地结合在一起，提供了一个集成开发环境。 2 、提供了混合电路仿真功能，为设计实验原理图电路中某些功能模块的正确与否提供了方便。 3 、提供了丰富的原理图组件库和 PCB 封装库，并且为设计新的器件提供了封装向导程序，简化了封装设计过程。 4 、提供了层次原理图设计方法，支持“自上向下”的设计思想，使大型电路设计的工作组开发方式成为可能。 5 、提供了强大的查错功能。原理图中的 ERC （电气法则检查）工具和 PCB 的 DRC （设计规则检查）工具能帮助设计者更快地查出和改正错误。 6 、全面兼容 Protel 系列以前版本的设计文件，并提供了 OrCAD 格式文件的转换功能。 7 、提供了全新的 FPGA 设计的功能，这好似以前的版本所没有提供的功能。
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目录 目录 1 快捷键 2 常用元件及封装 7 创建自己的集成库 12 板层介绍 14 过孔 15 生成BOM清单 16 顶层原理图: 16 生成PCB 17 包地 18 电路板设计规则 18 PCB设计注意事项 20 画板心得 22 DRC 规则英文对照 22 一、Error Reporting 中英文对照 22 A ： Violations Associated with Buses 有关总线电气错误的各类型（共 12 项） 22 B ：Violations Associated Components 有关元件符号电气错误（共 20 项） 22 C ： violations associated with document 相关的文档电气错误（共 10 项） 23 D ： violations associated with nets 有关网络电气错误（共 19 项） 23 E ： Violations associated with others 有关原理图的各种类型的错误 (3 项 ) 24 二、 Comparator 规则比较 24 A ： Differences associated with components 原理图和 PCB 上有关的不同 ( 共 16 项 ) 24 B ： Differences associated with nets 原理图和 PCB 上有关网络不同（共 6 项） 25 C ： Differences associated with parameters 原理图和 PCB 上有关的参数不同（共 3 项） 25 Violations Associated withBuses栏 —总线电气错误类型 25 Violations Associated with Components栏 ——元件电气错误类型 26 Violations Associated with documents栏 —文档电气连接错误类型 27 Violations Associated with Nets栏 ——网络电气连接错误类型 27 Violations Associated with Parameters栏 ——参数错误类型 28
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