铜箔粗糙度对高速高频PCB信号传输的影响研究

随着印制电路板(PCB)传输速率的日益提升,新出现的56 GB/s和112 GB/s的高速系统,以及更高的224 GB/s传输速率需求,正接近传统电子硬件的物理极限,对PCB的信号完整性提出了更大的挑战。本文主要研究在高速高频材料(如M6、M7、M8)上,不同的棕化药水对铜箔粗糙度影响导致的插损性能差异,探讨了棕化药水与PCB插损之间的关系,并提出了相应的改善措施。研究结果对于提高PCB性能具有重要的指导意义。

柔性PCB绕组径向磁通微型永磁电机设计

采用无槽结构的高速微型永磁电机在检测设备、医疗器械等方面应用广泛,但无槽电机绕组制作复杂,使用绕组印制技术可以简化绕组的制作过程。目前已有的印制技术多以刚性印制电路板(PCB)为载体应用于轴向磁通电机,对于径向磁通的高速电机来说,刚性PCB已无法满足绕组沿圆周方向分布的需求,柔性PCB绕组应运而生,不过目前还没有完整的柔性PCB绕组电机设计方案。因此,设计了一款高速微型柔性PCB绕组电机,针对柔性PCB绕组特有的缠绕不等距问题,提出了使用平均半径的解决方案,并通过仿真对电机进行了分析。结果表明,平均半径法解决了绕组缠绕不等距的问题,所设计的柔性PCB绕组电机能达到电机技术要求且具有良好的热稳定性。

高速PCB差分过孔阻抗影响因素研究

本文针对差分过孔阻抗在PCB生产过程的关键影响因素进行研究,提出了相应的管控方案,讨论了高速PCB中过孔的直径、焊盘、反焊盘尺寸、stub长度、层偏、屏蔽孔等的变化对高速信号完整性的影响,提出在高速PCB生产设计过程中具有指导作用的建议,以供相关技术人员做参考。

高速数字电路PCB中串扰问题的研究与仿真

针对高速数字电路PCB中传输线间串扰的严重性,从精确分析PCB中串扰噪声的角度出发,在传统的双线耦合模型的基础上,采用了一种三线串扰耦合模型。该模型由两条攻击线和一条受害线组成,两条攻击线位于受害线的两侧,线间采取平行耦合的方式。利用信号完整性仿真软件Hyperlynx对受害线上的近端串扰噪声和远端串扰噪声进行了仿真。仿真结果表明,不同的传输模式和传输线类型、信号层与地平面的距离、耦合长度、传输线间距和信号上升/下降沿等因素会对受害线上的近端串扰和远端串扰产生较大的影响。在分析仿真结果的基础上,总结出了高速PCB设计中抑制串扰的有效措施,对高速数字电路设计有一定的指导意义。

嵌入式应用系统中高速PCB设计技术的研究及实现

为了能够消除高速PCB技术中信号完整性的问题,需要在高速PCB设计过程中解决时序、噪声、电磁干扰等关键问题;通过对嵌入式RTU的高速PCB设计过程中出现的串扰、电磁干扰、振铃和电源完整性等信号问题的研究,提出削弱或消除以上噪声的方法;用Altium Designer、PADS软件绘制电路原理图和PCB,借助Hyper Lynx和ADS仿真软件进行前端和后端可靠性验证,根据仿真结果确定元器件和接插件的布局以及走线规则,最后通过对完成布线的PCB进行信号完整性验证;设计的嵌入式RTU电路板通过电磁兼容测试,表明该方法能够有效抑制噪声,增强高速数字电路设计的稳定性,提高产品设计的成功率,对从事相关工作的人员有很重要的参考价值,在智能设备的升级替换和推进物联网的建设方面有重要的借鉴作用。

基于虚拟仪器的高速PCB信号检测

提出高速PCB信号测试所面临的问题,介绍基于虚拟仪器的高速PCB信号检测的方法,即利用虚拟仪器的数字化技术结合计算机软件处理分析技术,为高速PCB信号测试和设计阶段的逻辑功能验证相互结合提供完善的测试方法和技术手段,为改进高速PCB设计提出合理有益的参考和依据,提升信号质量。

基于Cadence_Allegro的高速PCB设计信号完整性分析与仿真

信号完整性问题已成为当今高速PCB设计的一大挑战,传统的设计方法无法实现较高的一次设计成功率,急需基于EDA软件进行SI仿真辅助设计的方法以解决此问题。在此主要研究了常见反射、串扰、时序等信号完整性问题的基础理论及解决方法,并基于IBIS模型,采用Cadence_Allegro软件的Specctraquest和Sigxp组件工具对设计的高速14位ADC/DAC应用系统实例进行了SI仿真与分析,验证了常见SI问题解决方法的正确性。

HDMI高清音视频系统的高速PCB的研究及实现

为了能够消除高速PCB技术中信号完整性的问题,需要在高速PCB设计过程中解决时序、噪声、电磁干扰等关键问题。研究了HDMI高清音视频系统的高速PCB设计过程中出现的串扰、电磁干扰、振铃和电源完整性等信号问题,提出削弱或消除以上噪声的方法。用Altium Designer,PADS软件绘制电路原理图和PCB,借助Hyper Lynx和ADS仿真软件进行前端和后端可靠性验证,最后通过对完成布线的PCB进行信号完整性验证。测试结果表明此方案设计的HDMI高清音视频系统工作稳定,在智能设备的升级替换和建设方面有重要的借鉴作用。

基于高速PCB传输线建模的仿真

在高速印刷电路板(PCB)设计中,逻辑门元器件速度的提高,使得PCB传输线效应成了电路正常工作的制约因素.对传输线做计算机仿真,可以找出影响信号传输性能的各种因素,优化信号的传输特性.采用全电荷格林函数法结合矩量法提取高速PCB传输线分布参数并建立等效时域网络模型,应用端接I/O缓冲器IB IS瞬态行为模型,对实际PCB布线进行电气特性仿真,其结果与Cadence公司的SPECCTRAQUEST软件仿真结果一致,且仿真效率得到提高.

高速高密度PCB设计的关键技术与进展

高速高密度是许多现代电子产品的显著发展趋势之一,高速高密度PCB设计技术即成为一个重要的研究领域.本文介绍了高速高密度PCB设计的关键技术问题(信号完整性、电源完整性、EMC/EMI和热分析)和相关EDA技术的新进展,讨论了高速高密度PCB设计的几种重要趋势.

基于电磁兼容的高速无线节点PCB设计与仿真

在无线节点PCB的设计过程中,由于存在高速电路,所以不可避免的会出现电磁兼容问题。对自动布线后的信号线进行仿真发现反射和串扰对信号的影响较大。根据电磁兼容布局布线原则对出现问题的信号线手动调整参数重新布线,调整后再一次进行仿真,此时反射和串扰得到了有效的抑制。由此可见,根据电磁兼容设计原则手动布线后的PCB性能优于自动生成的PCB布线设计。

基于虚拟仪器的高速PCB信号检测方法

针对高速PCB信号测试所面临的问题,介绍基于虚拟仪器的高速PCB信号检测方法,利用虚拟仪器的数字化技术结合计算机软件处理分析,为高速PCB信号测试和设计阶段的逻辑功能验证相互结合提供完善的测试方法和技术手段,为改进高速PCB设计提供参考和依据,提升信号质量。

高速PCB板的电磁兼容设计

以某一嵌入式系统核心PCB板设计为例,介绍了电磁兼容的基本概念及一些高速PCB板设计的基本知识,着重分析了无高频器件时高速PCB板设计中存在的电源系统干扰、地线噪声干扰和信号线间的串扰等电磁干扰,并分析了这些电磁干扰产生的主要原因,从PCB总体设计和元器件布局、布线等方面考虑,对可能存在的这些干扰,提出了防止和抑制方法以及一些提高PCB板电磁兼容性的具体措施;在工程实践中证明这些方法和措施有效可靠。

PCB钻床超高速电主轴特点及关键技术分析

基于印刷电路板钻削的特殊性,分析PCB钻床超高速电主轴在钻削超微细孔时遇到的问题;介绍PCB钻床超高速电主轴的技术现状和特点﹑结构和原理;总结PCB钻床超高速电主轴的关键技术点;阐述PCB钻床超高速电主轴的附件和保养等,为印刷电路板行业超高速电主轴的使用提供指导。

高速PCB的互连综合

串扰和信号完整性等问题已成为高速PCB设计者面临的主要问题，高速发展的现代电子技术对新一代EDA工具及设计方法提出了更高要求。文中从现行的规则驱动的PCB设计方法出发，畅述了互连综合设计方法的实现与特点，并对现行的EDA工具进行了分析与展望。

高速PCB中差分过孔分析与优化

信号完整性在高频高速电路中十分重要,差分过孔的不连续性会严重影响到信号的完整性,针对高速印制电路板(printed circuit board,PCB)中差分信号与共模信号对差分过孔的低反射、高传输和阻抗稳定的设计要求,首先建立差分过孔的等效物理模型与电路模型进行差分过孔的差分信号与共模信号的性能分析;然后在PCB层叠结构和布线模式设计的基础上运用三维电磁仿真软件HFSS设置不同的过孔中心距、反焊盘直径及地过孔数量,对差分过孔的时域阻抗、回波损耗、插入损耗进行仿真与分析,并利用S参数与时域内阻抗变化,分析过孔的差分性能和共模性能;最后通过仿真结果分析,得出过孔中心距38 mils(1 mil=0.025 4 mm)、反焊盘直径32 mils及使用双过孔地过孔的设置使差分信号和共模信号的性能最优,提出优化了差分过孔的性能的新思路,为高速差分过孔设计提供参考。

阻焊对高速PCB插损性能的影响

基于频域法利用矢量网络分析仪对3种不同基材但层叠结构完全一致的高速PCB上85Ω差分微带线在覆盖阻焊油墨前后插损的变化情况进行了研究。结果表明,以4 GHz条件下S7083基材为例,覆盖不同阻焊油墨后,微带线插损增量绝对值在0.03 dB/in至0.09 dB/in之间变化;印刷1次及2次LP-4G-G11阻焊油墨后,微带线插损绝对值增量由0.05 dB/in增加至0.07 dB/in;由较低D k与D f材料所制备的PCB,在覆盖相同的阻焊油墨之后,微带线插入损耗值增量绝对值较大。

高速PCB近区场电磁骚扰研究

分析了高速电子电路产生的电磁干扰(EMI)及相关印刷电路板(PCB)上电磁骚扰源的模型特征。利用电偶极子与磁偶极子模型分别对PCB上的共模辐射源和差模辐射源建模,着重探讨近区场辐射特征。以一种500MHz的高速电路为例,在MATLAB平台上分别对其电场与磁场进行仿真。结果表明,其近区场电场与磁场强度最高分别可达5×1011μV/m和9×1011μA/m。依据所使用模型及其仿真结果,有针对性地提出几种降低高速PCB电磁骚扰的方案,并比较了这几种方案的优劣。

高速PCB设计中信号完整性的仿真与分析

讨论了高速PCB设计中涉及的定时、反射、串扰、振铃等信号完整性(SI)问题,结合CA-DENCE公司提供的高速PCB设计工具Specctraquest和Sigxp,对一采样率为125 MHz的AD/DAC印制板进行了仿真和分析,根据布线前和布线后的仿真结果设置适当的约束条件来控制高速PCB的布局布线,从各个环节上保证高速电路的信号完整性。

高速数字信号在PCB中的传输特性分析

首先分析了PCB板走线损耗特性,建立分析模型并进行了数值仿真计算,得到了一些有益的结论;然后对PCB走线串扰特性进行了研究,给出了相应的等效电路模型,分析了护卫接地技术中接地孔对串扰抑制的影响。分析结果表明,科学设计护卫接地可以有效地改善PCB走线所引起的串扰,为实现高速数字电路设计打下了基础。