印制电路板设计问题

ID:72008 · 发表于 2015-1-12 01:43

   影响精密电路性能的PCB效应包括电阻泄漏、印制导线铜箔上的伪电压降、过孔和接地层；这些影响包括分布电容、电介质吸收（DA）以及相关“联结”。另外，PCB吸收大气中潮气的趋向，即吸湿性，意味着湿度的改变常常成为导致寄生效应天天变化的因素。
      PCB效应分为两大类：对电路静态直流操作有明显影响、对电路动态交流操作有明显影响。
      接地问题是所有模拟电路设计本身的问题。接地层的使用成为PCB环境中必不可少的部分。有关接地的一些其他必须设法解决的方面包括虚假接地控制和能够降低性能的信号返回电压。这些电压可能是由于外部信号耦合、公共电流或简单的接地导线中额外IR下降引起。正确的导线走线方式和尺寸以及差分信号处理和接地隔离技术使得这些寄生电压能够得到控制。
      在模拟/数字转换环境下对混合信号的正确接地，主要部分是与ADC或DAC的接口。可靠接地的信号问题能够推进高性能混合信号PCB设计的整体思路。

导线电阻：
      两个容易想当然的问题：1.用来组装系统和电路的所有导线以及PCB印制电线也是电阻，在高精度系统中，这些简单的印制导线电阻和简单的导线互连都能产生负面效应。2.铜不是超导体。
      10mil宽的印制导线，其电阻/长度约为19m欧姆/cm，这个数值是相当大的。另外铜的温度系数大约是基于室温0.4%/℃，这是一个不可忽视的因素，尤其是在低阻抗的精密电路中，这里TC可以使得纯阻抗随温度漂移。
      解决方案：1.宽印制导线，如果空间允许的话。
                        2.使用较重的铜，厚度增加，如果成本允许的话。
                        3.选择高阻抗转换器。

信号线上的压降---“开尔文”反馈：
      在没有两个或更多具有相同精度的负载的反馈系统中，使用分别到负载上的信号连接和传感连接，可以消除任何由于电信号导线上的压降而导致的误差。基于的假设是地线电压忽略不计。

信号返回电流：
      与这个理想的电路图不同，在实际系统中信号源/负载地之间的导电率无限大的假设是不现实的。一个现实的处理接地导电问题的方法包括阻抗分析和仔细注意将散杂噪声电压最小化。更实际的模型是在复杂阻抗中的信号返回电流存在于两个以上的接地点之间，引起这条通路上的电压降，并且有额外的外部电流也流经这个通路。这个电流会在不同接地间产生不相关噪声电压。

模拟/数字混合系统中的接地：
混合信号器件：ADC、DAC、DSP.
今天多数信号处理芯片是真正的“高速”，并且因此必须按高速处理以维持高性能。所有的采用ADC适合于在带有快速上升和下降时间的高速时钟上工作的信号处理应用，并且必须按高速设备处理，即使吞吐率显得较低。
有些混合信号IC有模拟和数字接口。

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