高速电路设计研宄摘要：随着用户对产品的运算速度要求越来越髙，产品所需器件的工作频率越来越髙，使得髙速PCB设计成为产品设U•中一个重要的环节。高速信号和低速信号在PCB设U•时，重点关注的设U•因素有诸多不同。本文在对高速PCB没计多因素进行总结的同时，提出了一些具体的没计方法。提出的方法，对于高速PCB没计有不错的指导意义。关键词：高速电路；阻抗匹配；过孔没计；中图分类号：文献标识码：DiscussionontheHigh-speedCircuitDesignHuangJicheng1,HuangJiwen2,ZhangTe2，PengXingbo3(1，HezeAdvancedTechnicalCollege,Heze274000;2,StateKeyLaboratoryofOpticalFiberCommunicationTechnologiesandNetworks,WuhanResearchInstituteofPosts&Telecommunications.Wuhan430074,China:3，SchoolofComputerScience&Technology，HuazhongUniversityofScience&Technology，Wuhan430074，China)Abstract:Withhigherandhigherdemandforperformanceofelectronicequipment,thefrequencyoftheelectronicequipment’scomponentsisbeennowgettinghigherandhigher.Thedesignofthehigh-speedPCBisanessentialpartofproductdesignprocess.Therearemanydifferentdominantfactorsbetweenlow-speedPCBdesignandhigh-speedPCBdesign.Withcombiningtheorywithpracticeinthispaper，anumbernewofspecificdesignmethodsproposedbasedonthesummaryfromthedominantfactorsofthehigh-speedPCBdesignisofgreatsignificanceinhigh-speedPCBdesign.Keywords:highspeedcircuit;impedancematching;throughholedesign;0概述随着半导体工艺的发展，器件的工作频率越来越高，使得高速PCB的设计成为产品设计屮的一个重要环节。低频电路设计时，电源和地可以理想情况处理,过孔自分的ESL和ESR可以忽略不计，传输线也可以不用考虑阻抗匹配。而在高频电路设计时，电源完整性和信号完整性紧密相连。地反弹噪声太大、去耦电容的设计不合适回路影响很严重、多电源/地平面的分割不好、地层设计不合理、电流不均匀，阻抗不匹配都可能成为电路设计的严重问题。本文理论结合实际，从叠层多方面讲述了PCB电路设计的方法。在设计多层PCB电路板之前，设计者首先会对元器件进行预布局，结合其他EDA工具分析电路板的布线密度、有特殊布线要求的信号线的数量和种类来确定信号层的层数；然后根据电源的种类、来确定电源层的层数根据电源的种类、隔离和抗干扰的要求来确定内电层的数目。这样，整个电路板的板层数目就基木确定了。多层板设计一般遵循以下几个设计规则1—每个信号层都与平面相邻；2—信号层与与相邻平面成对；3—电源层和地层相邻并成对；4一高速信号埋伏在平面层屮间，减少辐射；5—使用多个底层，减少地阻抗和共模辐射。表1给出了多层板叠层结构的一些参考表。表1多层板层叠结构参考表层数电源层地层信号层12345678910111211GP1l*pSP2S2G□□1S11GPlS2□□11GS1S2Pl□□E1HS11GS2Pl2G3s□□0S11GS2Pl3G@□□102H5S11GPl2s3s2GS4P23G5s-HS11GS22G3sPlG45G注：S—-SignalLayer,信号；P—-PowerLayer,电源层；G-…GroundLayer,地层二层PCB板，因其EMC效果最差，一般用于低速电路设计。木文主要以四层板为例，讲解一下PCB板层设计。表1中的第一种结构应当是四层板中最好的。因为顶层和底层都是地层，对EMI有屏蔽作用，同时电源层和地层距离很近，电源内阻较小，取得最佳郊果。但这种结构不能用于PCB板密度比较大的情况，也不能川于PCB板功耗比较大的情况。当PCB板密度较大或者功耗较大时不适合采用这种叠层结构。上表中的第2种结构，是我们平时最常用的。但从板的结构上，也不适用于高速数字电路设计。因为在这种结构中，电源层与接地层的间距仍然过大，不易保持低电源阻抗。在此种结构中由于辐射是向空叫的，需加屏蔽板,冰能减少EMI。表1中的第3种结构，S1层上信号线质量最好。S2次之。对EMI有屏蔽作用。但电源阻抗较大。此板能用于全板功耗大而该板是干扰源或者说紧临着干扰源的情况下。除了板层设计之外，高速电路对PCB板材有更高的要求。商用无线通信要求使用低成本的板材、稳定的介电常数（er变化误差在±1-2%间...