高速印刷電路板設計技術分析

趙云

摘 要：本文首先介紹了高速印刷電路板設計技術的電源分配工作，主要內容包括電源分配方式以及對隱族抗，以及線路噪聲的濾出。文章緊接著分析了信號傳感線主要內容包括反射及其消除;傳輸線的布線規則。

關鍵詞：高速印刷電路板;設計技術;技術分析

引言

隨著我國經濟與社會的快速發展，當前微電子技術的不斷前進發展，速度成為當前各行各業系統設計中不得不考慮的重要因素。越來越快的系統處理器也正在普遍各行各業，隨著未來科技的不斷發展，將會有更高速度的器件出現在人們的生活當中，更好地滿足人們對于大量數據的加工處理。對于這些高速系統的設計工作，無論是模擬電路還是數字電路的設計工作，都需要高速的器件以及相關設計工作人員的設計技術配合。通常情況下，高速系統中噪音是相關設計工作人員十分關注的問題。在高速系統運行過程當中，由于會產生輻射而對其進行干擾，高速變化的信號會發生不穩定的變化情況，如果相關工作人員忽視這一系列情況，很有可能會導致噪音污染，影響高速運轉的系統發揮正常作用。

1電源分配

1.1電源分配方式以及對應阻抗

相關工作人員在開展設計工作當中往往會首先考慮，有一個理想的電壓源，理想的電壓源的抗阻為0。理想電壓源可以在一定程度上保證電源端的電壓與負載端的電壓保持相等。由于在實際設計過程當中噪聲源的源阻抗相對于電壓源的零阻抗為無窮大的倍數，所以在高頻信號的運行過程當中，所有的噪聲會被有效吸收。。但是在實際工作過程當中，理想的電壓源是不存在的。任何的電壓源都存在著一定大小的阻抗并且阻抗，均勻地分布在整個的電源網絡當中，所以以其產生的噪聲會充分在電源上表現出來。相關工作人員在電源分配網絡設計的工作過程當中，需要盡可能地減少電源網絡中存在的阻抗，更好的減少噪音污染對高頻信號發射帶來的不利影響。

1.2線路噪聲的濾出

在一定程度上單靠電源層的相關措施并不能完全消除電源的線路噪聲，無論是哪種分配的電源方案，整個電源網絡系統都會發生不可避免的噪聲，所以對于線路噪聲的濾出措施是相關工作人員必須引起重視的。

呂波的重要目的是盡可能地消除疊加在電源供應過程當中產生的高頻噪聲，在一定程度上，相關工作人員會以為電容越大濾波效果越好。但實際情況并不是如此，是因為理想電容的特質并不一定被實際電容所完全擁有實際電容在運用過程當中存在寄生成分，這就導致可以等效的為串聯在電容電路上的電感以及電阻。而電容的等效稱連電阻以及等效串聯電感，主要是由電容的所用介質材料以及電容的實際構造決定的，與電容的容量并沒有直接的關系。所以在線路噪聲濾出過程當中，相關工作人員需要充分地了解高頻噪聲的抑制能力，并不隨著電容越大而有更好的降噪性能。

2信號傳感線

阻抗受控線主要是阻抗為常數的信號線，在一定程度上這是電線板上信號傳遞的最佳途徑。在實際運用過程當中，當信號跳變時間遠遠小于信號延遲時間的時候，相關工作人員必須將信號線作為傳輸線來使用。如果沒有電線板信號傳輸的合適傳送線，很容易在運行過程當中發生反射現象，進一步導致信號傳輸過程當中出現失真，在負載端很有可能導致振鈴現象，進一步促使整個電路系統的速度變慢或者傳輸失誤。

2.1反射及其消除

信號源到負載的最大能量傳輸，通常情況下是要求負載阻抗的大小等于源阻抗的大小。在實際過程當中，如果源阻抗與負載阻抗的大小不相等，那么很有可能信號源傳輸信號的一部分能量則會被負載阻抗所吸收，還有一部分會被反射回信號源，這就導致信號源在傳輸過程當中會發生相應的變化，進一步去彌補輸出。所以反射波與信號源的輸出疊加，在一定程度上可以被負載源的信號波所替代，反射波的大小主要取決于傳輸延遲時間與信號跳變時間之間的比率大小，以及負載抗阻與線阻抗的失配具體情況。

一旦傳輸延遲時間遠遠小于跳變時間，反射只會對于高頻信號發生小小的干擾情況，在負載端的主要表現為小小的過沖現象。但是傳輸延遲時間足夠大，會導致反射信號返回信號源的過程當中，信號源的輸出大小發生了顯著的變化，這個時候就需要信號源在一定程度上更好地去彌補輸出，而負載端進一步反射變化后的高頻信號，導致很有可能會發生振鈴可能。

2.2傳輸線的布線規則

合適的接線端在一定程度上需要提供信號抗干擾的合理性能，但是在實際布線過程當中，相關工作人員如果沒有調整好布線規則，依舊會導致出現比較大的噪聲。所以相關，工作人員為了有效的增強電路板的使用功能，在開展傳輸線布線過程當中，需要遵守以下幾個工作原則。

（1）避免傳輸線的阻抗不連續性。電路阻坑的不連續點，主要就是傳輸線的突變點，這些突變點在信號傳遞過程當中，很有可能會對信號發生不同程度的反射。在步行過程當中，不能夠讓走線變成直角，需要盡可能地柔化走線的角度[1]。布線時需要盡可能地少用過孔，有效避免外層的信號通過內層即產生干擾或者內存的信號，到達外層發生不必要的負面情況。

（2）相關工作人員在布線過程當中需要盡可能少的采用樁線模式，因為樁線在信息傳輸過程當中也是噪聲源的一種。為了更好的避免樁線對其帶來的負面影響，相關工作人員需要將其改成兩條走線，并且在兩條走線的末端做好端接工作。

3電磁干擾以及消除

3.1器件的速度

通常情況下在一定的頻率范圍內，器件產生的能量越少，過程當中發出的輻射噪音就越小，對于一系列的高速器件來說，自身跳變時間間隔更短，就有可能其在高頻范圍內擁有更多的能量，產生更多的噪聲[2]。所以在設計系統電磁干擾的工作過程當中，相關工作人員需要盡可能地選擇速度足夠高的器件進一步去減少其自身的電磁干擾。

3.2濾波

常見的濾波模式主要有磁性原件、電磁干擾濾波器以及去耦電容這三種常見方法。濾波主要被用作于電源線上電磁干擾的方法，在一定實際條件的允許過程當中，還可以運用到信號線上，但是對于信號線的濾波方式僅僅是當其他方法無法有效地消除信號噪聲之后，相關工作人員才有可能考慮通過濾波去減少信號線的電磁干擾。

3.3電流環路的消除

電流的環路在一定程度上等于一個天線，所以相關工作人員需要更好的實現電磁干擾消除現象，就可以通過調整環路的天線效應以及減少環路的數量。相關工作人員通常為了保證信號在任何兩點之間只有一條唯一的回路路徑，需要盡可能的充分利用電源地層保證信號可以通過自然回路，以及實現信號的環路面積最小可能[3]。

4總結

當越來越高的速度要求在理論上為印刷電路板的系統提供理論基礎的時候，相關工作人員必須小心的保證其運行速度，盡可能的結合電路板，可能在運行過程當中發生一系列的負面情況，采取有效的措施，盡量的減少噪音或者信號干擾對其產生的不利影響，從而提高高速印刷電路板的工作效率以及工作質量。

參考文獻

[1]李琳琳.告訴數字電路設計中電源宅整性分祈[J]火控雷達技術，2010（02）.

[2]于開奇.告訴數字電路設計中的澡聲干擾及控制探討[J].電子世界，2012（06）.

[3]莫建強.高速數字電路中的信號完整性分析[J].電子測試，2011（05）.