PCB布局布线技巧100问

光模块中PCB布局和阻抗匹配设计的注意事项

光学模块为不断发展的电信市场提供了极具吸引力的高速解决方案。数据速率范围从155 Mbps到6 Gbps，现在接近10 Gbps。在这种超高速频率区域，必须密切关注PCB布局和阻抗匹配，因为这些问题会严重影响输出性能并破坏结果。通常，阻抗匹配通过软件模拟或手动计算来建模。然而，光学模块是具有若干约束因素的应用：频率超过Gbps;激光驱动器模型的变化;实际的传输线;最重要的是激光TOSA。这些因素通常使得难以精确地模拟阻抗匹配。因此，即使有良好的模型来预测相对精确的操作条件，设计人员通常也不能轻易获得与实际测量结果完全匹配的结果。在本文档中讨论的光学设计方法中，阻抗不匹配导致反射。我们将使用10-G直接模块激光器（DML）模块板作为示例。图1显示了使用此类DML板时出现的四个反射点。

标签： 光模块 pcb 阻抗匹配

上传时间： 2022-07-12

上传用户：qdxqdxqdxqdx
基于FPGA的通用实时信号处理系统的硬件设计与实现.rar

近年来，以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了快速的发展，FPGA不但解决了信号处理系统小型化、低功耗、高可靠性等问题，而且基于大规模FPGA单片系统的片上可编程系统(SOPC)的灵活设计方式使其越来越多的取代ASIC的市场。传统的通用信号处理系统使用DSP作为处理核心，系统的可重构型不强，FPGA解决了这一问题，并且现有的FPGA中，多数已集成DSP模块，结合FPGA较强的信号并行处理特性使其与DSP信号处理能力差距很小。因此，FPGA作为处理核心的通用信号处理系统具有很强的可实施性。 @@ 基于上述要求，作者设计和完成了一个基于多FPGA的通用实时信号处理系统。该系统采用4片XC3SD1800A作为处理核心，使用DDR2 SDRAM高速存储实时数据。作者通过全面的分析，设计了核心板、底板和应用板分离系统架构。该平台能够根据实际需求进行灵活的搭配，核心板之间的数据传输采用了LVDS(低电压差分信号)技术，从而使得数据能够稳定的以非常高的速率进行传输。 @@ 本系统属于高速数字电路的设计范畴，因此必须重视信号完整性的设计与分析问题，作者根据高速电路的设计惯例和软件辅助设计的方法，在分析和论证了阻抗控制、PCB堆叠、PCB布局布线等约束的基础上，顺利地完成了PCB绘制与调试工作。 @@ 作为系统设计的重要环节，作者还在文中研究了在系统设计过程中出现的电源完整性问题，并给出了解决办法。 @@ LVDS高速数据通道接口和DDR2存储器接口设计决定本系统的使用性能，本文基于所选的FPGA芯片进行了详细的阐述和验证。并结合系统的核心板和底板，完成了应用板，视频图像采集、USB、音频、LCD和LED矩阵模块显示等接口的设计工作，对其中的部分接口进行了逻辑验证。 @@ 经过测试，该通用的信号处理平台具有实时性好、通用性强、可扩展和可重构等特点，能够满足当前一些信号处理系统对高速、实时处理的要求，可以广泛应用于实时信号处理领域。通过本平台的研究和开发工作，为进一步研究和设计通用、实时信号处理系统打下了坚实的基础。 @@关键词：通用实时信号处理；FPGA；信号完整性；DDR2；LVDS

标签： FPGA 实时信号处理系统

上传时间： 2013-05-27

上传用户：qiaoyue
采用FPGA实现基于ATCA架构的2.5Gbps串行背板接口

当前，在系统级互连设计中高速串行I/O技术迅速取代传统的并行I/O技术正成为业界趋势。人们已经意识到串行I/O“潮流”是不可避免的，因为在高于1Gbps的速度下，并行I/O方案已经达到了物理极限，不能再提供可靠和经济的信号同步方法。基于串行I/O的设计带来许多传统并行方法所无法提供的优点，包括：更少的器件引脚、更低的电路板空间要求、减少印刷电路板（PCB）层数、PCB布局布线更容易、接头更小、EMI更少，而且抵抗噪声的能力也更好。高速串行I/O技术正被越来越广泛地应用于各种系统设计中，包括PC、消费电子、海量存储、服务器、通信网络、工业计算和控制、测试设备等。迄今业界已经发展出了多种串行系统接口标准，如PCI Express、串行RapidIO、InfiniBand、千兆以太网、10G以太网XAUI、串行ATA等等。 Aurora协议是为私有上层协议或标准上层协议提供透明接口的串行互连协议，它允许任何数据分组通过Aurora协议封装并在芯片间、电路板间甚至机箱间传输。Aurora链路层协议在物理层采用千兆位串行技术，每物理通道的传输波特率可从622Mbps扩展到3.125Gbps。Aurora还可将1至16个物理通道绑定在一起形成一个虚拟链路。16个通道绑定而成的虚拟链路可提供50Gbps的传输波特率和最大40Gbps的全双工数据传输速率。Aurora可优化支持范围广泛的应用，如太位级路由器和交换机、远程接入交换机、HDTV广播系统、分布式服务器和存储子系统等需要极高数据传输速率的应用。传统的标准背板如VME总线和CompactPCI总线都是采用并行总线方式。然而对带宽需求的不断增加使新兴的高速串行总线背板正在逐渐取代传统的并行总线背板。现在，高速串行背板速率普遍从622Mbps到3.125Gbps，甚至超过10Gbps。AdvancedTCA（先进电信计算架构）正是在这种背景下作为新一代的标准背板平台被提出并得到快速的发展。它由PCI工业计算机制造商协会（PICMG）开发，其主要目的是定义一种开放的通信和计算架构，使它们能被方便而迅速地集成，满足高性能系统业务的要求。ATCA作为标准串行总线结构，支持高速互联、不同背板拓扑、高信号密度、标准机械与电气特性、足够步线长度等特性，满足当前和未来高系统带宽的要求。采用FPGA设计高速串行接口将为设计带来巨大的灵活性和可扩展能力。Xilinx Virtex-IIPro系列FPGA芯片内置了最多24个RocketIO收发器，提供从622Mbps到3.125Gbps的数据速率并支持所有新兴的高速串行I/O接口标准。结合其强大的逻辑处理能力、丰富的IP核心支持和内置PowerPC处理器，为企业从并行连接向串行连接的过渡提供了一个理想的连接平台。本文论述了采用Xilinx Virtex-IIPro FPGA设计传输速率为2.5Gbps的高速串行背板接口，该背板接口完全符合PICMG3.0规范。本文对串行高速通道技术的发展背景、现状及应用进行了简要的介绍和分析，详细分析了所涉及到的主要技术包括线路编解码、控制字符、逗点检测、扰码、时钟校正、通道绑定、预加重等。同时对AdvancedTCA规范以及Aurora链路层协议进行了分析，并在此基础上给出了FPGA的设计方法。最后介绍了基于Virtex-IIPro FPGA的ATCA接口板和MultiBERT设计工具，可在标准ATCA机框内完成单通道速率为2.5Gbps的全网格互联。

标签： FPGA ATCA Gbps 2.5

上传时间： 2013-05-29

上传用户：frank1234
基于FPGA的高分辨率图像采集卡

随着计算机科学和视频技术的广泛发展,数字图像采集在电子通信与信息处理领域得到了广泛的应用,例如广播电视的数字化、网络视频、监视监控系统等. 视频图像采集卡作为计算机视频应用的前端设备,承担着模拟视频信号向数字视频信号转换的任务,在多媒体时代占据着重要的位置.设计一种功能灵活,使用方便,便于嵌入到系统中的视频信号采集电路具有重要的实用意义. 本文首先介绍数字图像采集系统的发展现状和前景,提出了本次设计的目标: 完成基于PCI总线的高分辨率图像采集卡设计.然后简单介绍了本次设计用到的基本理论:数据采集理论,特别说明了采样和量化的定义与区别,以及量化的几种方式和量化与AD技术之间的关系. 图像采集系统的基本构成,是以数字信号处理器为核心,控制外围的A/D、D/A转换器和外围存储器.本文对比了当下流行的DSP芯片和IFPGA芯片作为数字处理核心的优缺点,并根据系统实际需要,选用FPGA作为数字信号处理器.然后列举了几款常用A/D视频芯片,还介绍了SDRAM控制的基本流程,最后提出了系统的整体设计方案. 图像采集卡的硬件设计分为A/D前端模拟通道设计和FPGA数字信号传输及外围电路设计.本文重点介绍了A/D芯片外围电路连接和使用方法,对PCI总线和它的控制电路也做了详细阐述.对图像采集卡的PCB布局布线也有详细说明. 图像采集卡FPGA内部程序构成也是本文的一个重点.本次的程序设计主要分为数据采集模块,即与A/D接口模块,数据暂存模块,即SDRAM读写控制模块,数据处理模块和数据传输模块,即PCI控制模块.重点在于对的SDRAM的连续读写控制和各个模块间的协调工作.说明了.A/D采集数据从接收到存储详细过程,以及对SDRAM读写状态机和PCI总线的操控. 最后介绍了硬件调试和FPGA程序验证结果.详细说明了以Modelsim为平台的前端功能仿真和后端时序仿真,以及以SignalTapⅡ为平台,程序下载到FPGA中进行的实时验证.结果表明整个图像采集系统基本达到了系统设计中所给出的性能指标,证明了整个系统设计的正确性和合理性.

标签： FPGA 高分辨率图像采集卡

上传时间： 2013-04-24

上传用户：amandacool
基于LMH6517的高性能DVGA设计

本文介绍了LMH6517 可变增益放大器匹配电路和PCB 布局布线的设计指导，以及LMH6517 的主要特性和这些特性对于系统设计的帮助。

标签： 6517 DVGA LMH 性能

上传时间： 2013-11-09

上传用户：dragonhaixm
差分信号PCB布局布线误区

误区一：认为差分信号不需要地平面作为回流路径，或者认为差分走线彼此为对方提供回流途径。造成这种误区的原因是被表面现象迷惑，或者对高速信号传输的机理认识还不够深入。虽然差分电路对于类似地弹以及其它可能存在于电源和地平面上的噪音信号是不敏感的。地平面的部分回流抵消并不代表差分电路就不以参考平面作为信号返回路径，其实在信号回流分析上，差分走线和普通的单端走线的机理是一致的，即高频信号总是沿着电感最小的回路进行回流，最大的区别在于差分线除了有对地的耦合之外，还存在相互之间的耦合，哪一种耦合强，那一种就成为主要的回流通路。

标签： PCB 差分信号布局布线

上传时间： 2014-12-22

上传用户：tiantian
差分信号PCB布局布线误区

误区一：认为差分信号不需要地平面作为回流路径，或者认为差分走线彼此为对方提供回流途径。造成这种误区的原因是被表面现象迷惑，或者对高速信号传输的机理认识还不够深入。虽然差分电路对于类似地弹以及其它可能存在于电源和地平面上的噪音信号是不敏感的。地平面的部分回流抵消并不代表差分电路就不以参考平面作为信号返回路径，其实在信号回流分析上，差分走线和普通的单端走线的机理是一致的，即高频信号总是沿着电感最小的回路进行回流，最大的区别在于差分线除了有对地的耦合之外，还存在相互之间的耦合，哪一种耦合强，那一种就成为主要的回流通路。

标签： PCB 差分信号布局布线

上传时间： 2013-10-25

上传用户：zhaiyanzhong
《电容应用分析精粹》公众号摘录 .part2

part1也已上传：https://dl.21ic.com/download/part1-385449.html 本书系统介绍电容器的基础知识及在各种实际应用电路中的工作原理，包括 RC 积分、 RC 微分、滤波电容、旁路电容、去耦电容、耦合电容、谐振电容、自举电容、 PN 结电容、加速电容、密勒电容、安规电容等。本书强调工程应用，包含大量实际工作中的应用电路案例讲解，涉及高速 PCB、高频电子、运算放大器、功率放大、开关电源等多个领域，内容丰富实用，叙述条理清晰，对工程师系统掌握电容器的实际应用有很大的帮助，可作为初学者的辅助学习教材，也可作为工程师进行电路设计、制作与调试的参考书。第 1 章电容器基础知识第 2 章电容器标称容值为什么这么怪第 3 章电容器为什么能够储能第 4 章介电常数是如何提升电容量的第 5 章介质材料是如何损耗能量的第 6 章绝缘电阻与介电常数的关系第 7 章电容器的失效模式第 8 章 RC 积分电路的复位应用第 9 章门电路组成的积分型单稳态触发器第 10 章 555 定时芯片应用：单稳态负边沿触发器第 11 章 RC 多谐振荡器电路工作原理第 12 章这个微分电路是冒牌的吗第 13 章门电路组成的微分型单稳态触发器第 14 章 555 定时器芯片应用：单稳态正边沿触发器第 15 章电容器的放电特性及其应用第 16 章施密特触发器构成的多谐振荡器第 17 章电容器的串联及其应用第 18 章电容器的并联及其应用第 19 章电源滤波电路基本原理第 20 章从低通滤波器认识电源滤波电路第 21 章从电容充放电认识低通滤波器第 22 章降压式开关电源中的电容器第 23 章电源滤波电容的容量越大越好吗第 24 章电源滤波电容的容量多大才合适第 25 章 RC 滞后型移相式振荡电路第 26 章电源滤波电容中的战斗机：铝电解电容第 27 章旁路电容工作原理(数字电路)第 28 章旁路电容 0.1μF 的由来(1)第 29 章旁路电容 0  1μF 的由来(2)第 30 章旁路电容的 PCB 布局布线第 31 章 PCB 平面层电容可以做旁路电容吗第 32 章旁路电容工作原理(模拟电路)第 33 章旁路电容与去耦电容的联系与区别第 34 章旁路电容中的战斗机：陶瓷电容第 35 章交流信号是如何通过耦合电容的第 36 章为什么使用电容进行信号的耦合第 37 章耦合电容的容量多大才合适

标签： 电容

上传时间： 2022-05-07

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《电容应用分析精粹》公众号文章摘录.part1

part2也已上传：https://dl.21ic.com/download/part2-385450.html 本书系统介绍电容器的基础知识及在各种实际应用电路中的工作原理，包括 RC 积分、 RC 微分、滤波电容、旁路电容、去耦电容、耦合电容、谐振电容、自举电容、 PN 结电容、加速电容、密勒电容、安规电容等。本书强调工程应用，包含大量实际工作中的应用电路案例讲解，涉及高速 PCB、高频电子、运算放大器、功率放大、开关电源等多个领域，内容丰富实用，叙述条理清晰，对工程师系统掌握电容器的实际应用有很大的帮助，可作为初学者的辅助学习教材，也可作为工程师进行电路设计、制作与调试的参考书。第 1 章电容器基础知识第 2 章电容器标称容值为什么这么怪第 3 章电容器为什么能够储能第 4 章介电常数是如何提升电容量的第 5 章介质材料是如何损耗能量的第 6 章绝缘电阻与介电常数的关系第 7 章电容器的失效模式第 8 章 RC 积分电路的复位应用第 9 章门电路组成的积分型单稳态触发器第 10 章 555 定时芯片应用：单稳态负边沿触发器第 11 章 RC 多谐振荡器电路工作原理第 12 章这个微分电路是冒牌的吗第 13 章门电路组成的微分型单稳态触发器第 14 章 555 定时器芯片应用：单稳态正边沿触发器第 15 章电容器的放电特性及其应用第 16 章施密特触发器构成的多谐振荡器第 17 章电容器的串联及其应用第 18 章电容器的并联及其应用第 19 章电源滤波电路基本原理第 20 章从低通滤波器认识电源滤波电路第 21 章从电容充放电认识低通滤波器第 22 章降压式开关电源中的电容器第 23 章电源滤波电容的容量越大越好吗第 24 章电源滤波电容的容量多大才合适第 25 章 RC 滞后型移相式振荡电路第 26 章电源滤波电容中的战斗机：铝电解电容第 27 章旁路电容工作原理(数字电路)第 28 章旁路电容 0.1μF 的由来(1)第 29 章旁路电容 0  1μF 的由来(2)第 30 章旁路电容的 PCB 布局布线第 31 章 PCB 平面层电容可以做旁路电容吗第 32 章旁路电容工作原理(模拟电路)第 33 章旁路电容与去耦电容的联系与区别第 34 章旁路电容中的战斗机：陶瓷电容第 35 章交流信号是如何通过耦合电容的第 36 章为什么使用电容进行信号的耦合第 37 章耦合电容的容量多大才合

标签： 电容

上传时间： 2022-05-07

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Altium Designer 22.5.1 - Build 42 软件下载

本次提供下载的 Altium Designer 22.5.1 - Build 42 仅用于学习使用。 Altium Designer 22.5.1 - Build 42 文件较大，所以存放在百度网盘中，本下载提供了 Altium Designer 22.5.1 - Build 42 的下载链接及提取密码，长期有效。 - 下载的 Altium Designer 22.5.1 - Build 42 经安装测试稳定可用。 - 个人觉得每一个大版本中的最后一次更新，才是最完美的版本，此次更新的 Altium Designer 22.5.1 - Build 42 在2022年06月13日之前为AD22系列的最新版，并不是AD22 系列中的最后一个版本，所以现在要尝新的朋友们赶快来下载学习研究吧！~~ -Altium Designer软件功能 1、强劲的设计规则驱动通过设计规则，您可以定义设计要求，这些设计要求共同涵盖设计的各个方面。 2、智能元器件摆放使用Altium Designer中的直观对齐系统可快速将对象捕捉到与附近对象的边界或焊盘相对齐的位置。在遵守您的设计规则的同时，将元件推入狭窄的空间。 3、交互式布线使用Altium Designer的高级布线引擎，在很短的时间内设计出最高质量的PCB布局布线，包括几个强大的布线选项，如环绕，推挤，环抱并推挤，忽略障碍，以及差分对布线。 4、原生3D PCB设计使用Altium Designer中的高级3D引擎，以原生3D实现清晰可视化并与您的设计进行实时交互。 5、高速设计利用您首选的存储器拓扑结构，为特定应用快速创建和设计复杂的高速信号类，并轻松优化您的关键信号。Altium Designer软件特色 1、焊盘/通过热连接——即时更改焊盘和过孔的热连接样式。 2、Draftsman——Draftsman的改进功能使您可以更轻松地创建PCB制造和装配图纸。 3、无限的机械层——没有图层限制，完全按照您的要求组织您的设计。 4、Stackup Materials Library——探索Altium Designer如何轻松定义图层堆栈中的材质。 5、路由跟随模式——了解如何通过遵循电路板的轮廓轻松布置刚性和柔性设计。 6、组件回收——移动板上的组件而不必重新路由它们。 7、高级层堆栈管理器——图层堆栈管理器已经完全更新和重新设计，包括阻抗计算，材料库等。 8、Stackup Impedance Profiles Manager——管理带状线，微带线，单个或差分对的多个阻抗曲线。 9、实时跟踪更正——Altium Designer路由引擎在路由时主动停止锐角的创建，以及不必要的循环。 10、差分对光泽——无论您是进入还是离开打击垫，或只是在电路板上的障碍物周围导航，Altium Designer都可确保将差分对耦合在一起。

标签： Altium Designer

上传时间： 2022-06-20

上传用户：canderile