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Protel软件在高频电路布线中的技巧
数字器件正朝着高速、低耗、小体积、高抗干扰性的方向 发展 ,这一发展趋势对印刷电路板的设计提出了很多新要求。Prtel软件在国内的 应用 已相当普遍,然而,不少设计者仅仅关注于Prtel软件的“布通率”,对Prtel软件为适应器件特性的变化所做的改进并未用于设计中,这不仅使得软件资源浪费较严重,更使得很多新器件的优异性能难以发挥。本文拟在简介高频电路布线一般要求的同时,以Prtel fr inds V1.5软件为例来介绍一下高频电路布线时Prtel软件能提供的一些特殊对策。

  (1)高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须的,也是降低干扰的有效手段。 Prtel fr inds V1.5能提供 16个铜线层和4个电源层,合理选择层数能大幅度降低印板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,能更好地实现就近接地,能有效地降低寄生电感,能有效缩短信号的传输长度,能大幅度地降低信号间的交叉干扰等等,所有这些都对高频电路的可靠工作有利。有资料显示,同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。但是,板层数越高,制造工艺越复杂,成本越高。

  (2)高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45度折线或圆弧转折,这种要求在低频电路中仅仅用于提高钢箔的固着强度,而在高频电路中,满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。用Prtel布线时可在以下两处预先设置,一是在“ptins”菜单的“Trak de”子菜单中预约以 45/90 Line或 90 Ar/Line方式布线,二是在“Aut”菜单的“Setup Autruter…”项所打开的Ruting Passes”对话框中选定“Add Ars”,以便自动布线结束时使转角圆弧化。

  (3)高频电路器件管脚间的引线越短越好。Prtel满足布线最短化的最有效手段是在自动市线前对个别重点的高速 网络 进行“布线”预约。首先,打开“Netlst”菜单的“Edit Net”子菜单,会出现一个“hange Net”对话框,把此对话框中的“ptiizeethd(布线优化模式)”选为“Shrtest(最短化)”Rp可。其次,从整体考虑,元件布局时用“Aut”中Plaeent Tls-Shve’和“Aut”中的“Density(密度检查)”来对比调整,使元件排列紧凑,并配合“Netlist”菜单中的“Length”功能和“Inf”菜单中的Lengthf seletin”功能,对所选定的需最短化的重点网络进行布线长度测量。

  (4)高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好,据测,一个过孔可带来约0.5 pF的分布电容,减少过孔数能显著提高速度。Prtel软件专门提供了这一功能,它在 Aut菜单的Setup Autruter…”项所打开的Ruting Passes”对话框中,有一个“Advaned”栏目,把其中的“Sthing”设为接通即可。

  (5)高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“交叉干扰”,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅度减少干扰。同一层内的平行走线几乎无法避免,但是在相邻的两个层,走线的方向务必取为相互垂直,这在Prtel中不难办到但却容易忽视。在“Aut”菜单的“Setup Autruter…项所打开的Ruting Lagers对话框中允许对每一层的走线方向进行预定,供预选的方向有三种:“Hrizntal、Vertial和 N Prefer-ene”,不少用户习惯选用“N Preferene(无特定取向)”,认为这样布通率高,但是,在高频电路布线中最好在相邻层分别取水平和竖直布线交替进行。同一层内的平行走线无法避免,但可以在印板反面大面积敷设地线来降低干扰(这是针对常用的双面板而言,多层板可利用中间的电源层来实现这一功能),Prtel软件过去只提供了简单的“Fill”功能来应付这种需求,现在inds下的Prtel除此之外还在“Edit”菜单的“Plae”选项中提供了更强大的放置“Plygn Plane”的功能,即:多边形栅格(条)铜箔面,如果在放置它时就把多边形取为整个印板的一个面,并把此栅格(条)与电路的GND 网络 连通,那么,该功能将能实现整块电路板的某一面的“铺铜”操作,经过“铺铜”的电路板除能提高刚才所讲的高频抗干扰能力外,还对散热、印板强度等有很大好处,另外,在电路板金属机箱上的固定处若加上镀锡栅条,不仅可以提高固定强度,保障接触良好,更可利用金属机箱构成合适的公共线。在软件菜单中打开此功能后可见到一个“Plae Plygn Plane对话框,它会问你是否要把所放置的多边形栅格(条)与网络接通(nnet net),若接通该项,退出对话框时将提示你给出欲接通的网络名,给定接通GND网络将能起到屏蔽层的作用。同时还会问你“铺铜”的图案是用水平条(hriznta)、竖直条(vertia)还是栅格(两者都选即可)。选用栅格将会有较好的屏蔽效果,同时,栅格网的尺寸(习惯称作为“目”)确定依据所要重点屏蔽的干扰频率而定。

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Protel软件在高频电路布线中的技巧

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