福州pcb培训 十天入门到精通

    本期讲解的是PCB设计中另一经典电路的分析--时钟电路。

    在一个电路系统中，时钟是必不可少的一部分。时钟电路相当关键，在电路中的作用犹如人的心脏的作用，如果电路系统的时钟出错了，系统就会发生紊乱，因此在PCB中设计一个好的时钟电路是非常必要的。

    我们常用的时钟电路有：晶体、晶振、时钟分配器。有些 IC 用的时钟可能是由主芯片产生的，但追根溯源，还是由上述三者之一产生的。接下来结合具体实例，说明时钟电路布局、布线的原则和注意事项。

    一、晶体时钟电路DRC Check

    PCB 中常用的晶体封装有：2管脚的插件封装和SMD封装、4管脚的SMD封装，常见封装图

    尽管晶体有不同的规格，但它们的基本电路设计是一致的，因此 PCB 的布局、布线规则也是通用的。

    从电路原理图中可以看出，电路由晶体+2个电容组成，这两个电容分别为增益电容和相位电容。

    晶体电路布局时，两个电容靠近晶体放置，布线时，晶体的一对线要走成类差分的形式，线尽量短、且要加粗并进行包地处理。

    上述的是较基本和较常见的晶体电路设计，也有一些变形设计，如加串阻、测试点等，如下图，设计思路还是一致的：

    结合上述，布局应注意：

    1. 晶体和IC布局在同一层面，这样可以少打孔；

    2. 布局要紧凑，电容位于晶体和IC之间，且靠近晶体放置，使时钟线到IC尽量短；

    3. 对于有测试点的情况，尽量避免stub或者是使stub尽量短；

    4. 附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS 管、电感等发热量大的器件。

布线应注意：

    1. 晶体和IC同层布局，同层走线，尽量少打孔，如果打孔，需要在附近加回流地孔；

    2. 类差分走线；

    3. 走线要加粗，通常 8~12mil；由于晶体时钟波形为正弦波，所以此处按模拟信号布线设计思路处理；

    4. 信号线包地处理，且包地线或者铜皮要打屏蔽地孔；

    5. 晶体电路模块区域相当于模拟区域，尽量不要有其他信号穿过。

二、晶振时钟电路DRC Check

    相比于晶体电路，晶振是有源电路，主要由三部分组成：晶振+电源滤波电路+源端匹配电阻

三、时钟分配器时钟电路DRC Check

    时钟分配器种类比较多，在设计时保证时钟分配器到各个 IC 的距离尽量短，通常放在对称的位置，

布局、布线总结：

1. 时钟发生电路要靠近时钟分配器，常见的时钟发生电路是晶体、晶振电路；

2. 时钟分配电路放置在对称位置，保证到各个IC的时钟信号线路尽量短；

3. 附近不要摆放大功率器件，如：电源芯片、MOS 管、电感等发热量大的器件；

4. 时钟信号线过长时，可以走在内层，换层孔的200mil 范围内要有回流地过孔；

5. 其他信号与时钟信号保持4W间距；

6. 包地处理，并加屏蔽地孔。

    以上便是PCB设计中另一经典电路分析--时钟电路的介绍，经典电路还有许多种，需要PCB设计工程师在设计工作中不断总结，积累设计经验，提升设计能力

    我个人参加工作时，首先进入PCB制造厂工程部学习了一年工程工艺技术，这为后来进入设计行业打下了重要的制造技术基础。随后加入PCB设计行业，这一做就是十几年：早期是做PCB设计工程师，之后带领设计团队，后期又做了很多SI仿真、技术规范编制，以及公司人才培育等工作。

    在这十几年间也迷茫过、也犹豫过，加过的班、吃过的苦、踩过的坑已不计其数…… 但一值得庆幸的是，我的目标始终没有动摇：就是做较好的自己，持续学习，持续积累和提升。因为我知道，不管你在任何行业工作，只有持续的努力学习、沉淀、并不断的突破极限与自我追赶，才是取得成功的一路径。

    您如何看待国内外PCB设计前景？国内EDA厂商怎样才能实现“质”的飞跃？

    PCB设计或者说PCB EDA计算机辅助设计是一个比较专业的细分领域，在国内的普及应用目前也仅有二十年左右的时间，在EDA工具普及之前的行业发展的初期，还是采用纯手工制作线路加照相排版的设备，有点像照相馆那一套装备，以绘图板、预制线路贴纸、焊盘贴纸等材料和菲林暗房等设备为主进行PCB生产底片的设计制作。

    不过在我入行的时候已经发展成EDA计算机辅助设计加激光光绘照排底片菲林的制程工艺，不用去学习照相馆那一套东西了~~ 当时主流的设计工具还是Protel99，Power-PCB等，Cadence和Mentor只是少数大公司在使用，主流的工程处理工具是DOS版的V2000和GC-CAM等，后期逐渐升级为Windows版Genesis2000，到目前为止Genesis2000仍是工程处理领域的主流工具。

    综合来看国内自主的EDA软件行业起步较晚，不过现在已经有多加厂商在奋起直追，未来随着行业持续发展，以服务支持、价格优势等因素的影响，相信国产EDA软件行业必将会大有可为。我们作为从业人员，应该持续保持支持国产的意识和信念，主动参与和推动国产EDA工具的应用和普及，以帮助国产EDA软件工具的快速发展和完善。