![]() 隨著(zhù)DSP(數字信號處理器)的廣泛應用,基于DSP的高速信號處理PCB板的設計顯得尤為重要。在PCB設計中,布局是一個(gè)重要的環(huán)節,布局結果的好壞將直接影響布線(xiàn)的效果,因此可以這樣認為,合理的布局是PCB設計成功的第一步。 對應用于實(shí)時(shí)圖像信號檢測的高速DSP圖像處理板的PCB板,為使DSP系統獲得最佳性能,優(yōu)化元器件的布局是非常重要的。一般而言,首先放置DSP、Flash、SRAM和CPLD器件,這需慎重考慮走線(xiàn)空間,然后按功能獨立原則放置其他IC,最后考慮I/O口的放置。結合以上布局再考慮PCB的尺寸:若尺寸過(guò)大,會(huì )使印制線(xiàn)條太長(cháng),阻抗增加,抗噪聲能力下降,制板費用也會(huì )增加;如果PCB太小,則散熱不好,而且空間有限,鄰近的線(xiàn)條容易受到干擾。所以要根據實(shí)際需要選擇器件,結合走線(xiàn)空間,大體上算出PCB的大小。在對DSP系統布局時(shí),以下器件的擺放位置要特別注意。 。1) 高速信號布局 在整個(gè)DSP系統中,DSP與Flash、SRAM之間是主要的高速數字信號線(xiàn),所以器件之間的距離要盡量近,其連線(xiàn)盡可能短,并且直接連接。因此,為了減小傳輸線(xiàn)對信號質(zhì)量的影響,高速信號走線(xiàn)應盡量短。還要考慮到很多速度達到幾百MHz的DSP芯片,需要做蛇型繞線(xiàn)(delay tune)。 。2) 數模器件布局 在DSP系統中大多不是單一的功能電路,大量應用了CM0S的數字器件和數字模擬混合器件,所以要將數/模分開(kāi)布局。模擬信號器件盡量集中,使模擬地能夠在整個(gè)數字地中間畫(huà)出一個(gè)獨立的屬于模擬信號的區域,避免數字信號對模擬信號的干擾。對于一些數;旌掀骷,如D/A轉換器,傳統上將其看作模擬器件,把它放在模擬地上,并且給其提供一個(gè)數字回路,讓數字噪聲反饋回信號源,減小數字噪聲對模擬地的影響。 。3) 時(shí)鐘的布局 對于時(shí)鐘、片選和總線(xiàn)信號,應盡量遠離I/O線(xiàn)和接插件。DSP系統的時(shí)鐘輸入,很容易受到干擾,對它的處理非常關(guān)鍵。要始終保證時(shí)鐘產(chǎn)生器盡量靠近DSP芯片,使時(shí)鐘線(xiàn)盡量短。時(shí)鐘晶體振蕩器的外殼最好接地。 。4)退耦布局 為了減小集成電路芯片電源上的電壓瞬時(shí)過(guò)沖,對集成電路芯片加退耦電容,這樣可以有效地去除電源上毛刺的影響,并減少在PCB上的電源環(huán)路反射。加退耦電容可以旁路掉集成電路器件的高頻噪聲,還可以作為儲能電容,提供和吸收集成電路開(kāi)關(guān)門(mén)瞬間的充放電能。 在DSP系統中,對各個(gè)集成電路安放退耦電容,像DSP、SRAM、Flash等,在芯片的每個(gè)電源和地之間添加,而且要特別注意,退耦電容要盡量靠近電源提供端(source)和IC的零件腳(pin)。保證從電源提供端(sotlrce端)和進(jìn)入IC的電流的純凈,并且盡量能讓噪音的路徑縮短。如圖2所示,處理電容時(shí),使用大的過(guò)孔或多個(gè)過(guò)孔,且過(guò)孔到電容間的連線(xiàn)應盡量短、粗。2個(gè)過(guò)孔距離遠時(shí),因為路徑太大,不好;最好的就是退耦電容的2個(gè)過(guò)孔越近越好,可以使噪聲以最短路徑到地。 ![]() 另外在電源輸入端或電池供電的地方加上高頻電容是非常有利的。一般情況下,對退耦電容的取值不是很?chē)栏,一般按C=1/f,計算,即頻率為10 MHz時(shí)取0.1μF的電容。 。5) 電源的布局 在進(jìn)行DSP系統開(kāi)發(fā)時(shí),電源需要慎重考慮。因為一些電源芯片發(fā)熱量很大,應優(yōu)先安排在利于散熱的位置,要與其他元器件隔開(kāi)一定距離?梢岳眉由崞蛟谄骷旅驿併~來(lái)進(jìn)行散熱處理。注意在開(kāi)發(fā)板底層不要放置發(fā)熱組件。 。6) 其他注意 對于DSP系統其他組件的布局應該盡量考慮到焊接方便、調試方便和美觀(guān)等要求。如對電位器、可調電感線(xiàn)圈、可變電容器、撥碼開(kāi)關(guān)等可調器件要結合整體結構放置。對于超過(guò)15 g的器件要加固定支架再焊接,特別注意要留出PCB的定位孔及固定支架所占用的位置。PCB邊緣的元器件離PCB板邊距離一般不要小于2 mm,PCB最好為矩形,長(cháng)寬比為3:2或4;3。 以上即為DSP系統布局需要注意和考慮的幾點(diǎn),更多行業(yè)信息可查閱快點(diǎn)學(xué)院訂閱號:eqpcb_cp。 ![]() |