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2021-07-01

Altium Designer 中高速 PCB 布局技术指南

高速 PCB 布局和布线可能很复杂，需要考虑多种不同的因素。设计的重要布局和布线指南涵盖从传输线上的走线宽度到接地间隙、返回路径跟踪、定义的特征阻抗等等。简单的设计软件包根本无法同时处理所有这些限制，电路板设计人员只能手动检查每个互连，并在发现错误时花费数小时重新设计布局。

Altium Designer 是唯一一款专为处理任何电子产品而构建的设计应用程序。设计团队可以快速轻松地实施最佳高速 PCB 布局技术，以在单个应用程序中使用高级工具集确保信号完整性。PCB 设计人员知道，创建高速 PCB 布局需要进行大量计算、测量并符合设计规则，而 Altium Designer 可帮助自动化许多这些重要任务。如果您想在不牺牲信号完整性的情况下简化您的设计流程，请务必在您的下一块电路板中实施这些高速 PCB 布局技术。

适用于专业设计师和 PCB 制造商的业界最佳电子设计和仿真应用程序。

今天的现代电子设备以更快的速度运行，以更高的密度放置，并且比以往任何时候都需要更准确的布线。人们期望高速设计在未来只会增加功能，PCB 设计人员需要实施最佳布局和布线实践，以确保他们的设计正常运行。阻抗控制、返回路径规划和高频 EMI 等设计的重要方面只是高速 PCB 布局的开始。

虽然任何高速电路板布局都需要满足许多要求，但正确的设计软件可以帮助您将这些要求指定为设计规则。然后在您放置组件和布置高速传输线时强制执行这些规则。Altium Designer 是理想的 PCB 设计软件包，可确保您的高速电路板按要求运行并符合行业标准。

什么是高速 PCB 布局和设计？

所有高速 PCB 都具有快速边缘速率的信号，这意味着各种信号的功率谱密度会延伸到高 GHz 范围。高速 PCB 上的这些组件开关速度很快，如果布线不当，会产生显着的 EMI。因此，布局、布线、返回路径规划、特性阻抗计算和许多其他因素决定了这些设计的稳定性和完整性。

下面列出了任何高速 PCB 中的一些重要布局和布线指南。这些指南旨在帮助确保布局和布线期间的信号完整性，以及帮助防止串扰、辐射和阻抗不连续性等 EMI 问题：

接地层、电源层和叠层：确保 PCB 叠层在高速传输线下方有统一的接地，并且不要在接地层/电源层的间隙上布线。

特性阻抗：应在传输线中强制执行特定的走线宽度，以确保特性阻抗和输入阻抗在高速互连上具有特定值。

传输线间距：在 PCB 上的走线之间设置足够的间距，以防止明显的串扰并确保信号不会超过接收器的噪声容限。

电源完整性：将电源层和接地层彼此相邻放置，特别是 PDN 中将为高速组件提供电源以防止过度振铃的部分。

总线和差分对路由：在并行总线和差分对上强制执行时序匹配，以确保重要信号之间的偏差最小。

元件放置：确保在 PCB 布局中放置关键的高速元件，以便所有关键信号都可以通过最小的层转换进行布线。

此通用指南列表将有助于确保您的设计不会成为高速 PCB 布局中常见的信号完整性问题的牺牲品。使用最好的 PCB 设计软件，您可以将这些要求编程为设计规则，以确保复杂的布局保持信号完整性。

根据设计规则快速检查您的高速 PCB 布局

您的设计规则不应限制您的创造力，而是有助于确保您的设计在布局完成后按要求运行。Altium Designer 的所有布线和布局工具都建立在统一的规则驱动设计引擎之上，以确保可布线性和与上述指南列表的兼容性。

并行总线和差分对需要精确的长度/时序匹配以防止歪斜。您可以使用 PCB 布线功能中的长度调整工具来强制执行这些条件。

不要让您的电路板因为常见的信号失真问题而出现故障。您可以在布线过程中使用最好的 PCB 设计工具解决这些问题。

您可以通过 Altium Designer 中最佳的自动交互式布线功能确保您的布线满足基本设计规则、保持阻抗并满足偏斜要求。

这种简单的 PCB 需要对高速信号进行阻抗控制布线，以确保信号完整性。

强大的高速 PCB 布线引擎

一旦您的组件放置在您的布局中，就应该仔细调整它们，以确保轻松路由低速、高速和 DC 信号。由于组件和网络数量众多，在非常密集的设计中布线可能很困难，尤其是对于高引脚数的 BGA。在组件、去耦电路布局和电源电路之间保持较短的布线可确保损耗保持在较低水平，但需要一组布线功能来强制执行高速 PCB 布局中的设计规则和阻抗控制。

使用规则驱动的 PCB 布线引擎进行高速 PCB 设计

Altium Designer 中规则驱动的布线引擎通过在您工作时强制执行间隙约束、布线长度限制和走线阻抗约束，帮助您遵守基本布线指南。使用其他 PCB 设计软件，您需要在布局完成后手动运行 DRC，从而存在设计错误和返工的可能性。Altium Designer 可帮助您在创建 PCB 布局时发现错误并及早纠正它们，这有助于确保您遵守基本的高速 PCB 布局规则。

此外，Altium Designer 的自动交互式布线实用程序让您可以在整个高速 PCB 布局中实施任何布线拓扑。如果您在 PCB 布局中应用了间隙规则并强制控制特性阻抗，那么您的自动交互式布线工具将有助于自动布线，同时确保您的布局符合这些重要的设计规则。这些工具有助于确保您不会遇到 EMI、偏斜、阻抗不连续和其他信号失真源等重大问题。

PCB 布线约束必须编程到您的设计规则中，这样您就不会成为常见辐射 EMI 源的牺牲品。

您可以在 Altium Designer 的层堆栈管理器中轻松确保特性阻抗控制。此工具允许您创建设置为设计规则的阻抗配置文件，以强制执行所需的走线宽度。

如果您可以保持足够短的走线长度，就可以防止由于纤维编织效应而导致的歪斜累积。Altium Designer 的规则驱动布局引擎将帮助您设置差分对的长度和时序限制。

只有 Altium Designer 为您提供了一套完整的高级高速 PCB 设计和布局工具。

PCB 设计规则帮助您准确布线高速 PCB

作为业界首屈一指的电路板设计软件包，Altium Designer 实现了一个直观的设计界面，该界面完全建立在规则驱动的设计引擎之上。对于高速 PCB 布局，您可以轻松地将上述所有指南定义为布局和布线的设计规则，这将有助于确保您的设计符合基本性能指标并且可制造。最重要的是，在您为电路板布线时将检查高速信号完整性指标，并在布局期间标记错误。您可以在创建制造可交付成果之前及早发现错误并解决它们。

使用 Altium 规则驱动的 PCB 设计软件快速准确地布线

Altium Designer 的强大功能来自其规则驱动的 PCB 设计引擎，您所有重要的设计、布局、布线、仿真和制造工具都汇集在一起，以保持您的工作效率。Altium Designer 中的所有 PCB 设计功能都构建为在一个完整的标准和专用 PCB 设计规则集之上的单一、统一的设计界面中协同工作。底层规则驱动的设计引擎允许您的所有设计和布线功能共享数据并无缝协同工作，同时满足重要的设计约束。

Altium Designer 还帮助指导您完成整个 PCB 设计过程，以确保您的电路板可制造。完成高速 PCB 布局后，借助自动化文档和文件创建过程，您可以立即生成制造和装配文件。您还可以使用免费的应用程序扩展和附加功能自定义您的文档，例如在 Draftsman 中创建图纸和使用 ActiveBOM 清理您的 BOM。没有其他 PCB 设计应用程序可以帮助您保持这种生产力并构建先进的电子产品。

利用 Altium Designer 中强大的设计规则引擎，这是唯一可以帮助您在规则驱动的设计和布局环境中实施最佳高速 PCB 布局技术的应用程序。