PCB仿真设计毕业论文
大专毕业论文——基于Multisim与Protel软件联合设计PCB板的研究
【摘要】EWB软件在电子电路仿真方面直观、易用，拥有功能强大的虚拟仪表。
Prorel软件在印制电路板方面有着与其它软件相比，得天独厚的优越性。
尽管两个软件都可以进行仿真和PCB设计，但人们更青睐于使用Multisim强大的电路仿真功能，而使用PROTEL的制作印制电路板的功能。
两者结合在一起灵活使用，相互兼容，将成为电子设计自动化的最佳方式。
但二者并不能直接兼容，要通过修改网络表来实现两个软件的联合运用。
本文通过研究与实验,在计算机上应用Multisim软件对电子电路进行仿真设计。
仿真成功后,输出电路网络表文件,在Protel软件中设计出印制电路板,解决了两个软件的相互连接与兼容问题。
【关键词】：Multisim；Protel；PCB设计；网络表文件；电子电路仿真。
ABSTRACTEWB software in the areas of electronic circuit simulation visual Have powerful Virtual Instrument. Protel software in the printed circuit board share compared with other software. Unique advantages. Though two software all can carry on imitating to really design with PCB, people more the favor imitates true function, but uses a Protel creation to print function of making the circuit board in the strong electric circuit of the usage Multisim. Both combine a together vivid usage, mutually and permit, will become an electronics design the best way of the automation. However , they do not directly compatible, to amend the network acquired through the table to achieve the two joint application software. This article through the research and the experiment, carries on the simulation design on the computer using the Multisim software to the electronic-circuit. After the simulation success, the output circuit network table document, designs PCB with the Protel software. This study has ingeniously solved two software joint and compatible problems.【KEY WORD】: Multisim；Protel；PCB design；network table；Electronic circuit simulation.目录一、引言1页二、软件介绍2页（一）Multisim 8软件功能简介2页（二）Protel 99se各模块功能介绍2页三、OTL低频功率放大器电路的设计3页（一）Multisim 8中建立仿真电路，输出网络表3页（二）Protel中修改网络表5页（三）采用向导建立PCB文件<规划电路板> 8页（四）导入网络表9页（五）载入元件和手工布局9页（六）设置布线规则进行自动布线10页四、总结11页五、参考文献11页六、致谢11页一、引言随着科技的不断进步和电子化产品的日益普及，电子产品的规模和体积有了巨大的变化。
PCB仿真设计论文
【摘要】随着微电子技术和计算机技术的不断发展，信号完整性分析的应用已经成为解决高速系统设计的唯一有效途径。
借助功能强大的Cadence公司SpecctraQuest 仿真软件，利用IBIS模型，对高速信号线进行布局布线前信号完整性仿真分析是一种简单可行行的分析方法，可以发现信号完整性问题，根据仿真结果在信号完整性相关问题上做出优化的设计，从而缩短设计周期。
本文概要地介绍了信号完整性(SI)的相关问题，基于信号完整性分析的PCB 设计方法，传输线基本理论，详尽的阐述了影响信号完整性的两大重要因素—反射和串扰的相关理论并提出了减小反射和串扰得有效办法。
讨论了基于SpecctraQucst的仿真模型的建立并对仿真结果进行了分析。
研究结果表明在高速电路设计中采用基于信号完整性的仿真设计是可行的, 也是必要的。
【关键字】高速PCB、信号完整性、传输线、反射、串扰、仿真AbstractWith the development of micro-electronics technology and computer technology，application of signal integrity analysis is the only way to solve high-speed system design. By dint of SpecctraQuest which is a powerful simulation software, it’s a simple and doable analytical method to make use of IBIS model to analyze signal integrity on high-speed signal lines before component placement and routing. This method can find out signal integrity problem and make optimization design on interrelated problem of signal integrity. Then the design period is shortened.In this paper，interrelated problem of signal integrity, PCB design based on signal integrity, transmission lines basal principle are introduced summarily．The interrelated problem of reflection and crosstalk which are the two important factors that influence signal integrity is expounded. It gives effective methods to reduce reflection and crosstalk. The establishment of emulational model based on SpecctraQucst is discussed and the result of simulation is analysed. The researchful fruit indicates it’s doable and necessary to adopt emulational design based on signal integrity inhigh-speed electrocircuit design.Key W ordsHigh-speed PCB、Signal integrity、Transmission lines、reflect、crosstalk、simulation目录第一章绪论 (5)第二章Candence Allegro PCB简介 (6)2.1 高速PCB的设计方法 (6)2.2 SpecctraQuest Interconnect Designer在高速信号印刷板设计中的应用.72.3 PCB板的SI仿真分析 (8)第三章信号完整性分析概论 (12)3.1 信号完整性（Signal Integrity）概念 (12)3.2 信号完整性的引发因素 (12)3.3 信号完整性的解决方案 (14)第四章传输线原理 (15)4.1 传输线模型 (15)4.2 传输线的特性阻抗 (16)第五章反射的理论分析和仿真 (19)5.1 反射形成机理 (19)5.2 反射引起的振铃效应 (20)5.3 端接电阻匹配方式 (23)5.4 多负载的端接 (28)5.5 反射的影响因素 (29)第六章串扰的理论分析和仿真 (34)6.1 容性耦合电流 (34)6.2 感性耦合电流 (35)6.3 近端串扰 (36)6.4 远端串扰 (38)6.5 串扰的影响因素 (41)第七章结束语 (46)参考文献 (47)致谢 (47)附录：A/D、D/A 采样测试板原理图和PCB板图 (61)第一章绪论随着信息宽带化和高速化的发展，以前的低速PCB已完全不能满足日益增长信息化发展的需要，人们对通信需求的不断提高，要求信号的传输和处理的速度越来越快，相应的高速PCB的应用也越来越广，设计也越来越复杂。
PCB变形的建模与仿真----
PCB变形的建模与仿真----印刷电路板在回焊过程中变形的建模与仿真摘要在SMT中，回焊是非常重要的工站。
在回焊过程中受到热冲击已成为印刷电路板(简称为PCB)组件生产过程中产生缺陷的主要原因之一。
PCB组件组成材料不同，热膨胀系数等热性能参数相差较大，容易产生翘曲变形等缺陷，造成元器件和PCB之间的电气和物理连接失败，导致整个PCB组件失效。
而由于传统的,经反复试验、反复调整来改进回焊工艺的方法既费时又耗费大量实验经费，不能适应当前电子产品更新速度快、竞争日益激烈的需求，在这一背景下，焊接工艺的建模与仿真、预测与控制研究引起了广泛的关注。
模拟仿真可以识别在回焊过程中的温度变化以及确定其对生产质量的影响;对回焊温度曲线的设定使设计者根据PCB热分布重新排布组件从而使产品设计达到最优化。
本文利用有限元法对PCB组件在回焊过程中的受热进行分析，建立瞬态温度场和应力场模型。
用ANSYS软件对PCB组件在回焊过程中由于受热产生的热机械反应进行了模拟和建模，得出了温度场以及应力场的分布。
由于PCB组件组成材料的热物理性能不同，以及经过不同的温区加热，模拟了不同时刻整个PCB组件的温度场分布。
建立了一个贴装了3个PLCC的4层PCB板物理简化模型，模拟了在三种约束条件下，该组件在回焊过程中受热冲击时，产生的热应力及热变形。
选取PCB上3个点，得到了在三种约束下面位移和离面位移的位移量，即在底面对角两点约束下面位移和离面位移的位移量最大;底面4顶点约束下面位移和离面位移的位移量其次;底面两对边约束下面位移和离面位移的位移量最小。
通过仿真可对回焊温度曲线进行优化，使得PCB 组件得到比较均匀的温度场分布，并调整对PCB的约束，使得变形最小化。
关键词:回焊;热应力;建模;温度场;仿真;,Modelling and simulating for PCB Deformedin refolw solderingAbstract of thesisReflow soldering is very important technics in SMT. Thermal impact to PCBA during reflow soldering is considered one of the main drivers for manufacturing defects. The materials making up a PCBA is various, and the thermal property of the materials is also different ,this may cause some defects for example wargpage. Excessive warpage in the PCB may result in gaps forming between the module leads and the molten solder on the solder pads, then the failure of electronically and physical connection lead to PCBA's defect. The traditional approach of experimentally analysing production defects would be costly and virtually impossible, and can't reach the demand of the producer for the fast renovation and the acute competition. An alternative to this approach is to derive computational and numerical models that encapsulate representations of the key process physics, so that effect analysis of the pertinent process variables may be examined. The application of the modelling and simulation to a sample PCBA has been carried out to explore how undue variations in the reflow temperature can be minimized by a number of different strategies. It has been shown that simple movements of components can have quite beneficial effects on the overall process thermal history of the PCB.The paper use finite element analysis method analysis the thermal impact of PCBA during the reflow soldering ,and building the temperature and stress distribution model. The paper model and simulate the thermal warpage of PCBA during reflow soldering , get the temperature and stress distribution of PCBA. This paper simulate the temperature distribution of PCBA under the condition of the material making up PCBA is different ,and PCBA will go through different oven section, building a simple physical model of a 4-layer PCB with 3 PLCCs to simulate the thermal stress and warpage of PCBA under three constrained conditions, when the PCBA go through the oven sections. Compared the surface displacement and the Zaxis displacement of three points on the PCB under the three constrained condition to get the result of following. The thermal warpage happened under the constrained conditions of the two points on the cross were constrained is large than that happened under the constrained conditions of the four points were constrained . the constrained conditions of the two sides were Simulation warpage is constrained. Optimize and the temperature minimized by adjusting,the temperature figure is attainable through the distribution of PCBA is more uniform, also the constrained condition.KEYWORD: refolw soldering; thermal stress; modeling temperature field; Simulation;1目录摘要 (1)Abstract (1)目录 (2)第一章绪论 (3)1.课题背景意义.................................................................................................................32.国内外研究概况 (3)3.研究思路及方法 (4)第二章PCB组件概述 (5)2.1 PCB简介 (5)2.1.1 PCB的分类 (5)2.1.2 PCB的材料组成 (6)2.1.3 PCB的制造流程 (7)2.2 PCB组件 ....................................................................................................................... .82.3 小结 (8)第三章PCB理论分析与建模 (12)3.1温度场数学模型的建立 (12)3.1.1温度场概况 (12)3.1.2热传递的基本方式 (12)3.1.3初始条件和边界条件 (13)3.1.4温度场的泛函表达式 (15)3.2热应力的数学模型 (19)3.2.1 热应力概述 ........................................................................................................193.2.2 热弹性理论基本方程 (20)23.2.3 热应力的有限元方程.......................................................................................223.3 小结 (23)第四章PCB组件的建模与仿真 (24)4.1 建模以及仿真步骤 (24)4.2 仿真结果及分析 (4)24.3 小结 (4)4第五章:总结与展望 (4)5致谢 (46)参考文献 (4)7附录 (4)8第一章绪论1．课题背景及意义在SMT中，回焊是非常重要的工站。
pcb课课程设计论文
pcb课课程设计论文一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握PCB（印刷电路板）的基本概念、设计原理和制作流程。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：（1）了解PCB的发展历程和应用领域；（2）掌握PCB的基本组成部分，包括线路、元件、层、焊盘等；（3）理解PCB设计的基本原则，如布线规则、层叠结构等；（4）熟悉PCB制作的相关工艺和设备。
2.技能目标：（1）能够使用PCB设计软件进行原理图绘制和PCB布局；（2）掌握PCB设计中的常见技巧，如网络表生成、元件封装选择等；（3）能够根据设计需求，合理选择PCB制作材料和工艺；（4）具备PCB制作的实际操作能力，如钻孔、焊接、覆铜等。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对PCB技术的兴趣和好奇心，激发学生主动学习的动力；（2）培养学生团队协作精神，提高学生沟通与协作能力；（3）使学生认识到PCB技术在电子行业的重要地位，增强学生的职业规划意识。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.PCB的基本概念和分类；2.PCB设计原理，包括原理图绘制、网络表生成、PCB布局等；3.PCB制作工艺，包括钻孔、印刷、覆铜、焊接等；4.PCB设计软件的使用，如Altium Designer、EAGLE等；5.常见PCB设计问题和解决方法。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：教师讲解PCB的基本概念、设计原理和制作工艺；2.案例分析法：分析实际项目中的PCB设计案例，使学生更好地理解理论知识；3.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲手制作PCB，提高学生的实际操作能力；4.讨论法：学生进行小组讨论，分享PCB设计经验和心得，培养学生的团队协作精神。
四、教学资源为了支持教学内容的传授和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的PCB设计教材，如《印刷电路板设计与制作》；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，如《PCB设计指南》、《PCB制作技术》；3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，以图文并茂的形式展示PCB设计过程；4.实验设备：配备专业的PCB制作设备，如钻床、印刷机、覆铜机等；5.网络资源：利用互联网资源，如技术论坛、在线教程等，为学生提供丰富的学习资料。
pcb毕业设计
pcb毕业设计篇一:PCB板毕业设计绍兴职业技术学院毕业论文(2012届)PCB板毕业设计学生姓名龚超学号 093010109系别机电工程系专业应用电子指导教师王元月完成日期 2011.4.25目录摘要 ..................................................................... (1)1 PCB概述 (1)1.1 PCB的发展史 (1)1.2PCB的设计 (2)1.3PCB的分类 (2)2. PCB流程制作 (4)2.1 PCB的层别 (4)2.2内层板生产步骤 (4)结论 ..................................................................... .. 10致谢 ..................................................................... .. 10参考文献....................................................................11PCB板毕业设计093010109 龚超绍兴职业技术学院机电工程系指导教师:王元月摘要 :PCB是电子工业重要的部件之一，几乎每种电子设备，小到电子手表，计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间电气互连，都要使用印制板在较大型的电子产品研制过程中，最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制的制造。
PCB的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接合的基地，已组成一个具特定功能的模块或成品。
所以PCB在整个电子产品中，扮演了整合连结总其成所有功能的角色，也因此时常电子产品功能故障时，最先被质疑往往就是PCB。
PCB制造行业做为电子信息行业的上游行业，近两年受消费类电子尤其是手机、PC等的拉动，国际和国内的PCB行业都进入了景气上升阶段，未来随着3G手机的应用和数字电视销量的迅猛增长，PCB行业的景气度将进一步高涨。
毕业设计-印刷电路板的热仿真与热分析
东北大学本科毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书印刷电路板的热仿真与热分析摘要对印刷电路板进行热分析的主要目的是有针对性地对电路板结构及元器件进行合理安排，并采取热控制措施，有效地把印制板上的热传导到外部，达到消除局部热点，降低过热元器件温度，使电子产品能安全可靠地工作。
本文主要完成以下工作：（1）介绍了电子设备热分析技术的发展概况，并简要地概括了PCB温升的主要原因及其对电子元件的影响，介绍了一些常用PCB热分析的基础知识。
（2）介绍了传热学的基本原理及求解PCB温度场的基本方法，重点介绍了有限容积法。
并对PCB简化模型进行数值求解，计算PCB的有效导热系数的以及多层板的热阻。
（3）采用Flotherm软件，对单热源情况下影响PCB热分布的因素进行仿真验证。
具体分析了PCB的内层铜厚度对PCB的平面导热系数，平面热阻，板与器件温度的影响;分析了PCB中热过孔的个数对PCB的厚度方向散热能力的影响，并利用过孔热阻理论分析了热过孔参数设置对PCB热阻及热分布的影响;分析了PCB的边界条件—环境温度对电子元器件的结点温度和PCB的平均温度的影响。
（4）考虑到实际的PCB板上会有许多器件，会有不同的热源，所以研究了器件布局对PCB温度的影响。
应用热力导向优化算法，分析了电子元器件的优化布局对元器件以及PCB的温度的影响，并得出最优的器件布局坐标，可对实际的PCB工程器件布局上进行指导。
（5）最后，用PCB设计软件画出一个半桥模块的PCB，并通过Flotherm建立起实例的热仿真工程，对其进行热仿真，并将仿真结果与实际用红外热成像仪测试的结果进行比较。
关键词：热分析；PCB热模型；导热系数；热力优化导向算法Thermal Simulation and Analysis of Printed Circuit BoardAbstractThe main purpose to analyze the thermal of the electronics circuit board is to arrange the structures and components on the circuit board pertinent, and take measures to transmit heat effectively to external of the PCB , order to eliminate local hot spots, reduce the temperature of power components, and guarantee electronic products to work safely and reliably.The main work of this thesis is showed as follows,(1)Introduce the development of electronic equipment thermal analysis technique, briefly summarize the main reason of temperature rising in PCB and the influence on electronic components, and introduce the basic knowledge of PCB thermal analysis.(2)Introduce the basic principles of heat transfer theory and basic solving methods of the PCB temperature field, emphatically introduced the finite volume method. Find the numerical solution of the PCB simplified model. And calculate the thermal resistance of multilayer PCB and the effective thermal conductivity.(3)Using the Flotherm, to simulate the PCB heat distribution factors on condition of the single heat situation. Analysis the impact of the thickness of copper of the inner layer on the PCB planar thermal conductivity detailed, planar thermal resistance, the influence of board and components temperature; analyze the influence of the number of thermal vias on PCB thickness direction of the cooling capacity of the PCB, and availed theoretical analysis of the effects of thermal hole thermal vias on the PCB thermal resistance parameters and thermal distribution; analyzes the boundary conditions of the PCB that the impact of ambient temperature on the junction temperature electronic components and PCB's average temperature.(4)Considering the actual PCB board will have many devices and different heat sources, this paper research the influence of the device layout of the PCB on the temperature. Heat-oriented optimization method is used to analyze the influence ofelectronic components to optimize the layout of components and PCB temperature and derive the optimal device layout coordinates, can the device works on the actual PCB layout guidance.(5)Finally, the PCB design software draw a half-bridge module, establish the thermal simulation project, and operate its thermal simulation, the simulation results compared with the actual infrared thermal imager test results.Key words: Thermal analysis; thermal model of PCB; thermal conductivity; Heat-oriented application optimization algorithm;目录毕业设计（论文）任务书 (I)摘要 ........................................................................................................................................... I I Abstract ................................................................................................................................... I II 第一章绪论 .. (1)1.1 研究的背景及意义 (1)1.1.1 温度对电子设备的影响 (1)1.1.2 热分析的目的 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 PCB热分析概述 (3)1.3.1 PCB结构及分类 (4)1.3.2 PCB温度升高的主要原因 (5)1.3.3 PCB温度升高对电子元器件的影响 (5)1.4 本文的主要研究内容 (6)第二章PCB热分析的基本原理与分析方法 (9)2.1 热传递的基本规律 (9)2.1.1 热传递的基础知识 (9)2.1.2 传热的三种基本方式 (10)2.2 传热微分方程 (13)2.2.1 传热微分方程的基本形式 (13)2.2.2 传热微分方程的边界条件 (13)2.3 热分析的方法 (14)2.3.1 热分析的几种方法 (14)2.3.2 有限容积法介绍 (14)2.4 本章小结 (17)第三章PCB的建模 (19)3.1 PCB模型的建立 (19)3.1.1 N层PCB的简化模型 (19)3.1.2 N层PCB面内导热系数和法向导热系数的计算 (20)3.1.3 PCB建模的相关研究 (21)3.2 PCB热阻的计算 (21)3.3 本章小结 (23)第四章影响PCB热分布的因素分析 (25)4.1 内层铜皮的影响 (25)4.1.1 热阻计算理论 (26)4.1.2 仿真结果与分析 (27)4.2 热过孔个数的影响 (30)4.2.1 仿真结果与分析 (31)4.3 热过孔参数的影响 (32)4.3.1 过孔热阻比值计算 (32)4.3.2 仿真结果与分析 (35)4.4 环境温度的影响 (36)4.4.1 仿真结果与分析 (37)4.5 本章小结 (38)第五章PCB布局优化与仿真 (41)5.1 热力导向优化算法 (41)5.2 热力导向优化算法的基本原理 (42)5.3 热力导向算法的热斥力模型 (43)5.4 热力导向算法流程图 (45)5.5 仿真验证 (48)第六章PCB热仿真及分析 (52)6.1 半桥电路的原理图与PCB图 (52)6.2 PCB热仿真过程 (53)6.2.1 建立新的热仿真工程项目: (53)6.2.2 设置PCB的物理模型 (53)6.2.3 半桥电路PCB热仿真结果与实际测量结果 (55)第七章全文总结与展望 (58)7.1 全文总结 (58)7.2 设想与展望 (58)参考文献 (60)致谢 (62)附录A (63)第一章绪论在设计普通电路的时候，很少考虑到其散热的问题，因为芯片的功耗一般很小，在自然散热的情况下，芯片的温度不会升高太多。
PCB论文
PCB板的制作姓名：孙宇学号：10929131专业：电子信息技术及仪器近些年来,电子产品已经遍布军事装备、计算机、通信设备、移动存储设备、移动通讯设备等相关领域,并在体积、集成度、功能等方面要求越来越高,消费类电子以每年数代的发展速度更新,作为电子产品的重要组成部分印制电路板也在不断地完善、更新。
中国现在已经是世界印制电路板(PCB)产量第一大国,PCB品种从单面到双面、到4-24层的多层板;从通孔导通技术到盲孔导通技术,再到HDI(High Density Intercon Nection)高密度内部互连技术,技术水平不断进步。
制板手段也是层出不穷,不同的制板工艺也根据其应用对象不同也各有优劣。
目前,印制电路板的制作主要应用于两方面一是企业量产,二是学校教学与科研。
作为一个电子工程师设计电路是一项必备的硬功夫，在画原理图时，层次设计时要注意各个文件最后要连接为一个整体，这同样对以后的工作有重要意义。
由于，软件的差别有些软件会出现看似相连实际未连（电气性能上）的情况。
如果不用相关检测工具检测，万一出了问题，等板子做好了才发现就晚了。
因此一再强调按顺序来做的重要性，希望引起大家的注意。
一、制作物理边框封闭的物理边框对以后的元件布局、走线来说是个基本平台，也对自动布局起着约束作用，否则，从原理图过来的元件会不知所措的。
但这里一定要注意精确，否则以后出现安装问题麻烦可就大了。
还有就是拐角地方最好用圆弧，一方面可以避免尖角划伤工人，同时又可以减轻应力作用。
以前我的一个产品老是在运输过程中有个别机器出现面壳ＰＣＢ板断裂的情况，改用圆弧后就好了。
二、元件和网络的引入把元件和网络引人画好的边框中应该很简单，但是这里往往会出问题，一定要细心地按提示的错误逐个解决，不然后面要费更大的力气。
这里的问题一般来说有以下一些：元件的封装形式找不到，元件网络问题，有未使用的元件或管脚，对照提示这些问题可以很快搞定的。
三、元件的布局元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响，是应该特别注意的地方。
高速pcb板的电磁兼容性设计与仿真分析
东南大学硕士学位论文环境的污染和无线电频谱资源的影响，世界各国制定了相关的电磁兼容标准、法律法规来限制产品的电磁辐射问题，不符合标准要求的产品不允许在市场中销售，即电磁兼容认证，这也逐渐成了限制别国产品进入本国市场的技术贸易壁垒。
欧盟于１９８９年５月３日颁布了电磁兼容性指令（８９／３３６／ＥＥｃ）。
指令严格规定，凡不符合指令要求的产品，一律禁止进入欧盟市场或投入使用。
１９９１年４月、１９９２年４月和１９９３年７月，欧盟又先后三次对该指令进行修改。
最近，欧盟在８９／３３６／ＥＥＣ及其修改件的基础上对电磁兼容技术法规内容再一次作了较大幅度的修改和调整，并于２００４年１２月３１日重新颁布了新的电磁兼容性指令（２００４／１０８／Ｆ＿贮），该指令将逐步取代８９／３３６／ＥＥＣ。
指令所有电子产品必须通过电磁发射测试和电磁抗扰度测试并按要求加贴ＣＥ标志才可以欧盟市场中销售，没有ＣＥ标志的，不得上市销售，已加贴ＣＥ标志进入市场的产品，发现不符合安全要求的，要责令从市场收回，持续违反指令有关ＣＥ标志规定的，将被限制或禁止进入欧盟市场或被迫退出市场。
欧盟电磁兼容标准的执行及过渡时间如下表所示：图１－３欧洲电磁兼容标准执行情况西方一些发达的国家如美国、加拿大、日本等国也提出实施ＥＭＣ指令的要求，并且实施这一指令的要求也正在向世界各国延伸，将成为世界各国的共同要求。
所以不通过电磁兼容性能试验的设备、产品是无法进入国际市场，它是电子设备进入国际市场的通行证。
我国也于２００３年开始实施强制性的产品认证，在认证规定之内的产品必须在指定测试机构通过相应电磁兼容和安全标准的测试并在产品上贴加“ＣＣＣ”标识，方可在市场中销售。
且近年来全球电磁兼容认证的要求也不断变化，世界各国都逐渐采用ＩＥＣ及ＣＩＳＰＲ出版制定的ＥＭＣ的标准来要求市场上的电子产品，如下表所示１２】：电磁兼容要求的扩大１９９２１９９３１９９４１９９５１９９６１９９７１９９８１９９９２０００２００１２００２２００３．２００６ＦＣＣＦＣＣＦＣＣＦＣＣＦＣＣＦＣＣ∞ＣＦＣＣＤＯＣＦＣＣＤＯＣＦＣＣＤＯＣＦＣＣＤＯＣＦＣＣＤｏＣＦＣＣＤｏＣＴＷＴｕｖＴＷＴＵｖＴＷＴＷＴＷＴＷＴＷＴＵＶＴＷＴＷＮＥＭＫＯＮＥＭＫＯＮＥＭＫＯＮＥＭＫＯＮＥＭＫＯＮＥＭＫＯＮＥＭＫＯＮＥＭＫＯＮＥＭＫＯＮＥＭＫＯＮＥＭＫＯＮＥＭＫｏＶＤＥＶＤＥＶＤＥｆＣＥＣＥＣＥＣＥＣＥＣＥＣＥＣＥＣ￡ＣＥＭＰＲ¨．ＭＰＲ¨。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PCB仿真设计毕业论文【摘要】随着微电子技术和计算机技术的不断发展，信号完整性分析的应用已经成为解决高速系统设计的唯一有效途径。
借助功能强大的Cadence公司SpecctraQuest 仿真软件，利用IBIS模型，对高速信号线进行布局布线前信号完整性仿真分析是一种简单可行行的分析方法，可以发现信号完整性问题，根据仿真结果在信号完整性相关问题上做出优化的设计，从而缩短设计周期。
本文概要地介绍了信号完整性(SI)的相关问题，基于信号完整性分析的PCB 设计方法，传输线基本理论，详尽的阐述了影响信号完整性的两大重要因素—反射和串扰的相关理论并提出了减小反射和串扰得有效办法。
讨论了基于SpecctraQucst的仿真模型的建立并对仿真结果进行了分析。
研究结果表明在高速电路设计中采用基于信号完整性的仿真设计是可行的, 也是必要的。
【关键字】高速PCB、信号完整性、传输线、反射、串扰、仿真AbstractWith the development of micro-electronics technology and computer technology，application of signal integrity analysis is the only way to solve high-speed system design. By dint of SpecctraQuest which is a powerful simulation software, it’s a simple and doable analytical method to make use of IBIS model to analyze signal integrity on high-speed signal lines before component placement and routing. This method can find out signal integrity problem and make optimization design on interrelated problem of signal integrity. Then the design period is shortened.In this paper，interrelated problem of signal integrity, PCB design based on signal integrity, transmission lines basal principle are introduced summarily．The interrelated problem of reflection and crosstalk which are the two important factors that influence signal integrity is expounded. It gives effective methods to reduce reflection and crosstalk. The establishment of emulational model based on SpecctraQucst is discussed and the result of simulation is analysed. The researchful fruit indicates it’s doable and necessary to adopt emulational design based on signal integrity inhigh-speed electrocircuit design.Key WordsHigh-speed PCB、Signal integrity、Transmission lines、reflect、crosstalk、simulation目录第一章绪论 (5)第二章Candence Allegro PCB简介 (6)2.1 高速PCB的设计方法 (6)2.2 SpecctraQuest Interconnect Designer在高速信号印刷板设计中的应用.72.3 PCB板的SI仿真分析 (8)第三章信号完整性分析概论 (12)3.1 信号完整性（Signal Integrity）概念 (12)3.2 信号完整性的引发因素 (12)3.3 信号完整性的解决方案 (14)第四章传输线原理 (15)4.1 传输线模型 (15)4.2 传输线的特性阻抗 (16)第五章反射的理论分析和仿真 (19)5.1 反射形成机理 (19)5.2 反射引起的振铃效应 (20)5.3 端接电阻匹配方式 (23)5.4 多负载的端接 (28)5.5 反射的影响因素 (29)第六章串扰的理论分析和仿真 (34)6.1 容性耦合电流 (34)6.2 感性耦合电流 (35)6.3 近端串扰 (36)6.4 远端串扰 (38)6.5 串扰的影响因素 (41)第七章结束语 (46)参考文献 (47)致谢 (47)附录：A/D、D/A 采样测试板原理图和PCB板图 (61)第一章绪论随着信息宽带化和高速化的发展，以前的低速PCB已完全不能满足日益增长信息化发展的需要，人们对通信需求的不断提高，要求信号的传输和处理的速度越来越快，相应的高速PCB的应用也越来越广，设计也越来越复杂。
高速电路有两个方面的含义，一是频率高，通常认为数字电路的频率达到或是超过45MHZ 至50MHZ，而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个系统的三分之一，就称为高速电路；二是从信号的上升与下降时间考虑，当信号的上升时小于6倍信号传输延时时即认为信号是高速信号，此时考虑的与信号的具体频率无关．高速PCB的出现将对硬件人员提出更高的要求，仅仅依靠自己的经验去布线，会顾此失彼，造成研发周期过长，浪费财力物力，生产出来的产品不稳定。
高速电路设计在现代电路设计中所占的比例越来越大，设计难度也越来越高，它的解决不仅需要高速器件，更需要设计者的智慧和仔细的工作，必须认真研究分析具体情况，解决存在的高速电路问题．一般说来主要包括三方面的设计：信号完整性设计、电磁兼容设计、电源完整性设计．在电子系统与电路全面进入1GHz以上的高速高频设计领域的今天，在实现VLSI芯片、PCB和系统设计功能的前提下具有性能属性的信号完整性问题已经成为电子设计的一个瓶颈。
从广义上讲，信号完整性指的是在高速产品中有互连线引起的所有问题，它主要研究互连线与数字信号的电压电流波形相互作用时其电气特性参数如何影响产品的性能。
传统的设计方法在制作的过程中没有仿真软件来考虑信号完整性问题，产品首次成功是很难的，降低了生产效率。
只有在设计过程中融入信号完整性分析，才能做到产品在上市时间和性能方面占优势。
对于高速PCB设计者来说，熟悉信号完整性问题机理理论知识、熟练掌握信号完整性分析方法、灵活设计信号完整性问题的解决方案是很重要的，因为只有这样才能成为21世纪信息高速化的成功硬件工程师。
信号完整性的研究还是一个不成熟的领域，很多问题只能做定性分析，为此，在设计过程中首先要尽量应用已经成熟的工程经验；其次是要对产品的性能做出预测和评估以及仿真。
在设计过程中可以不断积累分析能力，不断创新解决信号完整性的方法，利用仿真工具可以得到检验。
第二章：Candence Allegro PCB简介2.1 高速PCB的设计方法2.1.1 传统的PCB设计方法如图2.1是传统的设计方法，在最后测试之前，没有做任何的处理，基本都是依靠设计者的经验来完成的。
在对样机测试检验时才可以查找到问题，确定问题原因。
为了解决问题，很可能又要从头开始设计一遍。
无论是从开发周期还是开发成本上看，这种主要依赖设计者经验的方法不能满足现代产品开发的要求，更不能适应现代高速电路高复杂性的设计。
所以必须借助先进的设计工具来定性、定量的分析，控制设计流程。
图2.1 图2.22.1.2 Cadence的PCB设计方法现在越来越多的高速设计是采用一种有利于加快开发周期的更有效的方法。
先是建立一套满足设计性能指标的物理设计规择，通过这些规则来限制PCB布局布线。
在器件安装之前，先进行仿真设计。
在这种虚拟测试中，设计者可以对比设计指标来评估性能。
而这些关键的前提因素是要建立一套针对性能指标的物理设计规则，而规则的基础又是建立在基于模型的仿真分析和准确预测电气特性之上的，所以不同阶段的仿真分析显得非常重要。
Cadence公司针对PCB Design Studio发布一个功能非常实用的高速电路设计及信号完整性分析的工具选件——Allegro PCB，利用这个仿真软件能够根据叠层的排序，PCB的介电常数，介质的厚度，信号层所处的位置以及线宽等等来判断某一PCB线条是否属于微带线、带状线、宽带耦合带状线，并且根据不同的计算公式自动计算出信号线的阻抗以及信号线的反射、串扰、电磁干扰等等，从而可以对布线进行约束以保证PCB的信号完整性。
在布线时利用Interconnect Designer工具设置各种约束条件，这些约束条件包括了范围广泛的物理和电气性能参数，如常见的PCB线宽，过孔数目，阻抗范围，还有峰值串扰，过冲特性，信号延时，阻抗匹配等，用仿真的结果做出在PCB中对时序、信号完整性、电磁兼容、时间特性及其他相关问题上做出最优化的设计。
Cadence软件针对高速PCB的设计开发了自己的设计流程，如图2它的主要思想是用好的仿真分析设计来预防问题的发生，尽量在PCB制作前解决一切可能发生的问题。
与左边传统的设计流程相比，最主要的差别是在流程中增加了控制节点，可以有效地控制设计流程。
它将原理图设计、PCB布局布线和高速仿真分析集成于一体，可以解决在设计中各个环节存在的与电气性能相关的问题。
通过对时序、信噪、串扰、电源结构和电磁兼容等多方面的因素进行分析，可以在布局布线之前对系统的信号完整性、电源完整性、电磁干扰等问题作最优的设计。
2.2 SpecctraQuest Interconnect Designer在高速PCB设计中的应用2.2.1 高速系统设计的若干问题“高速”设计并不是只适用于以较高时钟速率运行的设计，随着驱动器的上升和下降时间缩短，信号完整性和EMC问题就会加大。
如果所用片子的信号和时钟边沿速率为1至2ns或更快，即使运行在几兆赫的板子也要精心考虑。
信号传递速度快的板子在设计时就要采用虚拟样板，先对系统功能进行透彻的仿真，然后决定电路图的布局布线。
所谓虚拟样板是供设计者先行模拟仿真的系统模型。