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pcb設計原則及其要點

PCB設計原則涉及到許多方方面面,包括各項基本原則、抗干擾、電磁兼容、安全防護,等等。對于這些方面,特別在高頻電路(尤其在微波級高頻電路)方面,相關理念的缺乏,往往導致整個研發(fā)項目的失敗。許多人還停留在“將電原理用導體連接起來發(fā)揮預定作用”基礎上,甚至認為“PCB 設計屬于結(jié)構、工藝和提高生產(chǎn)效率等方面的考慮范疇”。許多專業(yè)射頻工程師也沒有充分認識到該環(huán)節(jié)在射頻設計中,應是整個設計工作的特別重點,而錯誤地將精力花費在選擇高性能的元器件,結(jié)果是成本大幅上升,性能的提高卻微乎其微。
? ? 應特別在此提出的是,數(shù)字電路依靠其強的抗干擾、檢糾錯以及可任意構造各個智能環(huán)節(jié)來確保電路的正常功能。一個普通的數(shù)字應用電路而高附加地配置各類“確保正?!钡沫h(huán)節(jié),顯然屬于沒有產(chǎn)品概念的舉措。但往往在認為“不值得”的環(huán)節(jié),卻導致產(chǎn)品的系列問題。原因是這類在產(chǎn)品工程角度看不值得構造可靠性保證的功能環(huán)節(jié),應該建立在數(shù)字電路本身的工作機理上,只是在電路設計(包括PCB 設計)中的錯誤構造,導致電路處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)。這種不穩(wěn)定狀態(tài)的導致,與高頻電路的類似問題屬于同一概念下的基本應用。
? ? 在數(shù)字電路中,有三個方面值得認真對待:
? ? (1)數(shù)字信號本身屬于廣譜信號。根據(jù)傅里葉函數(shù)結(jié)果,其包含的高頻成份非常豐富,所以數(shù)字IC 在設計中,均充分考慮了數(shù)字信號的高頻分量。但除了數(shù)字IC 外,各功能環(huán)節(jié)內(nèi)部及之間的信號過渡區(qū)域,若任意而為,將會導致系列問題。尤其在數(shù)字與模擬和高頻電路混合應用的電路場合。
? ? (2)數(shù)字電路應用中的各類可靠性設計,與電路在實際應用中的可靠性要求及產(chǎn)品工程要求相關,不能將采用常規(guī)設計完全能達到要求的電路附加各類高成本的“保障”部分。
? ? (3)數(shù)字電路的工作速率正在以前所未有的發(fā)展邁向高頻(例如目前的CPU,其主頻已經(jīng)達到1.7GHz 早遠遠超過微波頻段下限)。盡管相關器件的可靠性保障功能也同步配套,但其建立在器件內(nèi)部和典型外部信號特征基礎上。
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