不同领域的高速PCB设计方法不同，工程师们你们真的掌握了吗？

随着时代高速发展，越来越多的产品及系统需要面对愈发严格的性能要求和日益增多的数据处理量，这就促使高速PCB设计逐渐成为现在的PCB工程师必须掌握的进阶技能之一。

但是高速PCB设计需要面对多种不同领域的产品，而不同领域的设计核心需求自然也不一样，举个例子：消费类电子产品追求的是性能和性价比；军用电子要求的是绝对的可靠性等，所以如果我们面对不同领域的高速PCB项目，该如何设计？

PART 01 家用电子或小型计算机的领域 首先家用电子或小型计算机的主板设计，更加注重成本和实效性，所以工程师会尽量采用传输速率最快、性能最好的CPU芯片、存储器技术和图形处理模块。

但需要注意的是，家用电子的主板一般都是四层板设计，大多数的高速PCB设计是无法应用到这领域，所以凡是家用电子或小型计算机领域的工程师通常都会选择过度研究的方法来设计高速PCB板，简单来说就是要充分研究设计，以各种具体情况解决那些高速电路问题。

PART 02 通信领域

相比其他领域，通信领域的高速PCB设计非常复杂，这是因为在数据、语音和图像的传输应用中传输速度远高于500Mbps，而且通信领域的产品迭代更新速度非常高，人们普遍追求更高性能的产品，成本不再是问题，所以工程师会使用更多的PCB半层、足够的电源层和地层，在任何可能出现高速问题的信号线上采用分立元器件来实现匹配，并且会有SI（信号完整性）和EMC（电磁兼容性）保证布线的仿真和分析，严格遵循企业内部的设计规定。

所以该通信领域的PCB工程师会采用过度设计的高速PCB设计策略。

PART 03 通常高速PCB设计 大多数行业都会采用通常高速PCB设计，它们的特点是：在高速PCB设计中，关键元器件厂商如CPU、FPGA、DSP等会提供有关芯片的设计资料，这些设计资料将以参考设计和设计指南的方式送出去。

但是这里存在两个问题：一是元件厂商对信号完整性的了解和应用存在一个过程，而系统设计工程师希望能够在第一时间内获得最新型的高性能芯片，这意味着元件厂商给出的设计指南可能不是最先进的，所以很多厂商不同时期会给出多个版本的设计指南；二是元件厂商给的设计约束调节基本上都是非常苛刻的，工程师满足所有的设计规则可能会比较困难，尤其是在缺乏仿真分析工具和对这些约束规则不了解的情况下，满足所有的约束条件就是唯一的高速PCB设计手段，这样的设计策略通常称之为过度约束。

虽然不同领域的高速PCB设计方法不同，但不可否认的，他们之间有部分的基础技术是通用的，我们来看看吧！

PART 01 电源电路的设计 在PCB板设计中，电源电路无疑是最重要的元件之一，是保证电子产品稳定工作的首要基础，电源设计的重点主要在于如何做到电源模块的功能设计优化、转换效率的提升及电源通道设计等，这些难点都必须遵循相应的技术指标和规则来进行，此外对于敏感电源或大电流的电源，必须结合PI仿真来提升直流压降与动态阻抗及噪声方面的性能。

PART 02 高速串行信号的设计

随着时代发展，PCIE高速通道、SATA、SAS、LVDS、USB3.0高速通道及高速光网络通道等，他们的信号速度已发展至5G、8G、10G、28G甚至56Gbps的水平，所以工程师们必须严格按照相应的高速设计规则去设计，也要做好信号完整性的分析与优化，否则很容易出现信号质量的问题。

PART 03 高速并行信号的设计

该类设计主要常见于DDR3、DDR4、Memory Down（板载内存条）等电路，工程师在严格执行原厂Layout Guide的同时，最好通过仿真分析来辅助优化布局布线设计，以确保高速信号的设计质量。

工程师只要按照相应的芯片设计规则要求，控制好绝对长度与相对等长，同时做好过孔数量控制、信号跨分割、串扰方面的规则控制，即可满足大部分的高速并行信号的设计。

除此之外，模拟信号设计、射频信号、数模混合电路、DFM、EMC等高速PCB设计，他们都有一系列的规则要求。

以上就是关于高速PCB设计的总结，大家学会了吗？有没有对你的设计产生一些帮助呢？如果你觉得还不错，欢迎分享出来让更多人看到。