如何制作高頻電路?高頻電路pcb如何布線(xiàn)設(shè)計(jì)?高頻pcb設(shè)計(jì)該注意些什么?知識(shí)匯集如下：

　　在產(chǎn)品工程中，PCB的設(shè)計(jì)占據(jù)非常重要的位置，尤其在高頻電路設(shè)計(jì)中，有一些普遍的規(guī)則，這些規(guī)則將作為普遍指導(dǎo)方針來(lái)對(duì)待，將高頻電路之PCB的設(shè)計(jì)原則與技巧應(yīng)用于設(shè)計(jì)之中，則可以大幅提高設(shè)計(jì)成功率。

　　一、高頻電路PCB的布線(xiàn)設(shè)計(jì)原則

　　1.使邏輯扇出最小化，最好只帶一個(gè)負(fù)載。

　　2.在高速信號(hào)線(xiàn)的輸出與接收端之間盡可能避免使用通孔，避免引腳圖形的十字交叉。尤其是時(shí)鐘信號(hào)線(xiàn)，需要特別注意。

　　3.上下相鄰兩層信號(hào)線(xiàn)應(yīng)該互相垂直，避免拐直角彎。

　　4.并聯(lián)端接負(fù)載電阻應(yīng)盡可能靠近接收端。

　　5.為保證最小反射，所有的開(kāi)路線(xiàn)(或沒(méi)有端接匹配的線(xiàn))長(zhǎng)度必須滿(mǎn)足下式：

　　Lopen——開(kāi)路線(xiàn)長(zhǎng)度(inches)

　　trise——信號(hào)上升時(shí)間(ns)

　　tpd——線(xiàn)的傳播延遲(0.188ns/in——按帶線(xiàn)特性)。

　　幾種高速邏輯電路上升時(shí)間典型值：

　　6.當(dāng)開(kāi)路線(xiàn)長(zhǎng)度超過(guò)上式要求的值時(shí),應(yīng)使用串聯(lián)阻尼電阻器，串聯(lián)端接電阻應(yīng)該盡可能地接到輸出端的引腳上。

　　7.保證模擬電路和數(shù)字電路分開(kāi)，AGND和DGND必須通過(guò)一個(gè)電感或磁珠連接在一起，并盡可能在接近A/D轉(zhuǎn)換器的位置。

　　8.保證電源的充分去耦。

　　9.最好使用表面安裝電阻和電容。

　　二、旁路和去耦

　　1.選擇去耦電容之前，先計(jì)算濾除高頻電流所需的諧振頻率要求。

　　2.大于自諧頻率，電容器將變成電感性，從而失去去耦電容作用。應(yīng)該注意，有些邏輯電路具有比常用去耦電容自身諧振頻率更高的頻譜能量。

　　3.容器器自身具有的諧振頻率，稱(chēng)之為自諧頻率。如果希望濾除的高頻

　　4.要根據(jù)電路所含的RF能量、開(kāi)關(guān)電路的上升時(shí)間，以及特別關(guān)注的頻率范圍計(jì)算所需的電容值，不要用猜測(cè)或是根據(jù)以前的一貫用法使用。

　　5.計(jì)算地和電源平面的諧振頻率。以此二平面構(gòu)筑的去耦電容能夠取得最大效益。

　　6.對(duì)高速元件及蘊(yùn)涵豐富RF帶寬能量的區(qū)域，應(yīng)該使用多種電容并聯(lián)，以去除大頻寬的RF能量。也要注意：當(dāng)在高頻，大電容變?yōu)殡姼行詴r(shí)，小電容還保持電容性，于某一特殊頻率將會(huì)組成LC諧振電路，造成無(wú)限大阻抗，因而完全失去旁路作用，若有此情況發(fā)生，使用單一電容會(huì)更為有效。

　　7.在電路板所有電源輸入連接器邊，及上升時(shí)間快于3ns之元件的電源腳，設(shè)置并聯(lián)電容。

　　8.在PCB電源輸入端及扳子的對(duì)角方向處，應(yīng)該使用足夠大容量的電容器，保證電路切換狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的電流變化。對(duì)其他電路的去耦電容也應(yīng)有同樣考慮，工作電流越大，所需的電容量就越大。以減小電壓和電流的脈動(dòng)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，去耦電容肩負(fù)去耦和續(xù)流的雙重作用。

　　9.如果使用了太多的去耦電容，當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)會(huì)從電源吸收大量電流，因此，在電源輸出端應(yīng)該放一群大電容來(lái)提供大電流量。

　　三、阻抗變換與匹配

　　1.在低頻電路中，匹配的概念是相當(dāng)重要的(使負(fù)載阻抗與激勵(lì)源內(nèi)阻共軛相等)。在高頻電路中，信號(hào)線(xiàn)終端的匹配更為重要：

　　一方面要求ZL=Zc，保證沿線(xiàn)無(wú)駐波;另一方面，為獲得最大功率，要求信號(hào)線(xiàn)輸入端與激勵(lì)源相接時(shí)應(yīng)共軛匹配。因此，匹配對(duì)微波電路的工作性能產(chǎn)生直接影響。可見(jiàn)：

　　若終端不匹配，信號(hào)線(xiàn)上會(huì)產(chǎn)生反射和駐波，導(dǎo)致負(fù)載功率下降(高功率駐波還會(huì)在波腹點(diǎn)產(chǎn)生打火現(xiàn)象)。

　　由于反射波的存在，將對(duì)激勵(lì)源產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致工作頻率和輸出功率穩(wěn)定性下降。

　　然而，實(shí)際中給定的負(fù)載阻抗與信號(hào)線(xiàn)特性阻抗不一定相同，信號(hào)線(xiàn)與激勵(lì)源阻抗也不一定共軛，因而必須了解及應(yīng)用阻抗匹配技術(shù)。

　　2.λ/4阻抗變換器

　　當(dāng)信號(hào)線(xiàn)長(zhǎng)L=λ/4，即βL=π/2時(shí)，可得

　　Zin=Zc2/ZL

　　上式表明，經(jīng)λ/4PCB傳輸線(xiàn)變換后，其阻抗將發(fā)生顯著變化。可以知道：當(dāng)ZL不匹配時(shí)，可利用對(duì)PCB傳輸線(xiàn)的再構(gòu)造來(lái)達(dá)到匹配目的。對(duì)于兩段特性阻抗分別為Z'c、Z"c的PCB傳輸線(xiàn)，可通過(guò)的PCB傳輸線(xiàn)連接以達(dá)到使Z'c與Z"c匹配的目的。

　　需注意的是：λ/4阻抗變換器匹配兩段阻抗不同的PCB傳輸線(xiàn)后的工作頻率很窄。

　　3.單分支短路線(xiàn)匹配

　　可采用在PCB傳輸線(xiàn)適當(dāng)位置并接經(jīng)過(guò)適當(dāng)構(gòu)造之短路線(xiàn)的形式改變PCB傳輸線(xiàn)阻抗而達(dá)到匹配目的。

　　四、PCB分層

　　高頻電路往往集成度較高布線(xiàn)密度大采用多層板既是布線(xiàn)所必須的也是降低干擾的有效手段合理選擇層數(shù)能大幅度降低印板尺寸能充分利用中間層來(lái)設(shè)置屏蔽能更好地實(shí)現(xiàn)就近接地能有效地降低寄生電感能有效縮短信號(hào)的傳輸長(zhǎng)度能大幅度地降低信號(hào)間的交叉干擾等等所有這些都對(duì)高頻電路的可靠工作有利有資料顯示同種材料時(shí)四層板要比雙面板的噪聲低20dB但是板層數(shù)越高制造工藝越復(fù)雜成本越高。

　　五、電源隔離與地線(xiàn)分割

　　不同功能或者不同要求的電路布線(xiàn)，常常需要進(jìn)行電源隔離和地線(xiàn)分割。如模擬電路與數(shù)字電路、弱信號(hào)電路與強(qiáng)信號(hào)電路、敏感電路(PLL、低抖動(dòng)觸發(fā)等)與其它電路等，互相之間應(yīng)該盡量減小干擾，電路才能達(dá)到預(yù)期指標(biāo)要求。

　　基本要求：

　　1.不同區(qū)域的電源層或地層應(yīng)該在電源入口處接在一起，通常為樹(shù)型結(jié)構(gòu)或手指形結(jié)構(gòu)，不同功能電路的地線(xiàn)分割方法，分割縫隙和板子邊緣不得小于2mm。

　　2.不同種類(lèi)電源區(qū)域和地區(qū)域不能互相交叉

　　3.壕溝與橋。由于地平面的分區(qū)分割，常常會(huì)造成各功能電路之間的信號(hào)傳輸返回回路的不連續(xù)，為了保證信號(hào)、電源以及地的連接，除了采用變壓器隔離(不能傳輸直流信號(hào))、光耦合器隔離(難于傳送高頻)之外，常用橋接方式。“橋”實(shí)際上是壕溝上的一個(gè)缺口，且僅有一處而已，信號(hào)線(xiàn)、電源及接地都由此處越過(guò)壕溝如圖所示。當(dāng)使用這種方法時(shí)，如果是多點(diǎn)接地系統(tǒng)(所有高速設(shè)計(jì)都是)最好將橋的兩邊都接到機(jī)殼地。

　　結(jié)論

　　在產(chǎn)品工程中，PCB的設(shè)計(jì)占據(jù)非常重要的位置，尤其在高頻電路設(shè)計(jì)中尤其重要，同樣的原理設(shè)計(jì),同樣的元器件,不同的人制作出來(lái)的PCB就具有不同的結(jié)果。有很多原理上行得通的東西在工程中卻難以實(shí)現(xiàn),或是別人能實(shí)現(xiàn)的東西另一些人卻實(shí)現(xiàn)不了,因此說(shuō)做一塊PCB板不難,但要做好一塊PCB板卻不是一件容易的事情。

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