隨著時代高速發(fā)展，越來越多的產(chǎn)品及系統(tǒng)需要面對愈發(fā)嚴格的性能要求和日益增多的數(shù)據(jù)處理量，這就促使高速PCB設計逐漸成為現(xiàn)在的PCB工程師必須掌握的進階技能之一。

但是高速PCB設計需要面對多種不同領域的產(chǎn)品，而不同領域的設計核心需求自然也不一樣，舉個例子：消費類電子產(chǎn)品追求的是性能和性價比；軍用電子要求的是絕對的可靠性等，所以如果我們面對不同領域的高速PCB項目，該如何設計？

PART 01 家用電子或小型計算機的領域 首先家用電子或小型計算機的主板設計，更加注重成本和實效性，所以工程師會盡量采用傳輸速率最快、性能最好的CPU芯片、存儲器技術和圖形處理模塊。

但需要注意的是，家用電子的主板一般都是四層板設計，大多數(shù)的高速PCB設計是無法應用到這領域，所以凡是家用電子或小型計算機領域的工程師通常都會選擇過度研究的方法來設計高速PCB板，簡單來說就是要充分研究設計，以各種具體情況解決那些高速電路問題。

PART 02 通信領域

相比其他領域，通信領域的高速PCB設計非常復雜，這是因為在數(shù)據(jù)、語音和圖像的傳輸應用中傳輸速度遠高于500Mbps，而且通信領域的產(chǎn)品迭代更新速度非常高，人們普遍追求更高性能的產(chǎn)品，成本不再是問題，所以工程師會使用更多的PCB半層、足夠的電源層和地層，在任何可能出現(xiàn)高速問題的信號線上采用分立元器件來實現(xiàn)匹配，并且會有SI（信號完整性）和EMC（電磁兼容性）保證布線的仿真和分析，嚴格遵循企業(yè)內(nèi)部的設計規(guī)定。

所以該通信領域的PCB工程師會采用過度設計的高速PCB設計策略。

PART 03 通常高速PCB設計 大多數(shù)行業(yè)都會采用通常高速PCB設計，它們的特點是：在高速PCB設計中，關鍵元器件廠商如CPU、FPGA、DSP等會提供有關芯片的設計資料，這些設計資料將以參考設計和設計指南的方式送出去。

但是這里存在兩個問題：一是元件廠商對信號完整性的了解和應用存在一個過程，而系統(tǒng)設計工程師希望能夠在第一時間內(nèi)獲得最新型的高性能芯片，這意味著元件廠商給出的設計指南可能不是最先進的，所以很多廠商不同時期會給出多個版本的設計指南；二是元件廠商給的設計約束調(diào)節(jié)基本上都是非?？量痰?，工程師滿足所有的設計規(guī)則可能會比較困難，尤其是在缺乏仿真分析工具和對這些約束規(guī)則不了解的情況下，滿足所有的約束條件就是唯一的高速PCB設計手段，這樣的設計策略通常稱之為過度約束。

雖然不同領域的高速PCB設計方法不同，但不可否認的，他們之間有部分的基礎技術是通用的，我們來看看吧！

PART 01 電源電路的設計 在PCB板設計中，電源電路無疑是最重要的元件之一，是保證電子產(chǎn)品穩(wěn)定工作的首要基礎，電源設計的重點主要在于如何做到電源模塊的功能設計優(yōu)化、轉(zhuǎn)換效率的提升及電源通道設計等，這些難點都必須遵循相應的技術指標和規(guī)則來進行，此外對于敏感電源或大電流的電源，必須結(jié)合PI仿真來提升直流壓降與動態(tài)阻抗及噪聲方面的性能。

PART 02 高速串行信號的設計

隨著時代發(fā)展，PCIE高速通道、SATA、SAS、LVDS、USB3.0高速通道及高速光網(wǎng)絡通道等，他們的信號速度已發(fā)展至5G、8G、10G、28G甚至56Gbps的水平，所以工程師們必須嚴格按照相應的高速設計規(guī)則去設計，也要做好信號完整性的分析與優(yōu)化，否則很容易出現(xiàn)信號質(zhì)量的問題。

PART 03 高速并行信號的設計

該類設計主要常見于DDR3、DDR4、Memory Down（板載內(nèi)存條）等電路，工程師在嚴格執(zhí)行原廠Layout Guide的同時，最好通過仿真分析來輔助優(yōu)化布局布線設計，以確保高速信號的設計質(zhì)量。

工程師只要按照相應的芯片設計規(guī)則要求，控制好絕對長度與相對等長，同時做好過孔數(shù)量控制、信號跨分割、串擾方面的規(guī)則控制，即可滿足大部分的高速并行信號的設計。

除此之外，模擬信號設計、射頻信號、數(shù)?；旌想娐贰?a target="_blank">DFM、EMC等高速PCB設計，他們都有一系列的規(guī)則要求。

以上就是關于高速PCB設計的總結(jié)，大家學會了嗎？有沒有對你的設計產(chǎn)生一些幫助呢？如果你覺得還不錯，歡迎分享出來讓更多人看到。