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现在，虽然有很多软件可以实现PCB自动布局布线。但是随着信号频率不断提升，很多时候，工程师需要了解有关PCB布局布线的基本的原则和技巧，才可以让自己的设计完美无缺。
下面涵盖了PCB布局布线的相关基本原理和设计技巧，以问答形式解答了有关PCB布局布线方面的疑难问题。
PCB布局布线的相关基本原理和设计技巧
1、[问] 高频信号布线时要注意哪些问题？
[答 ]
11、[问]在设计PCB时，如何考虑电磁兼容性EMC/EMI，具体需要考虑哪些方面？采取哪些措施？
[答] 好的EMI/EMC 设计必须一开始布局时就要考虑到器件的位置, PCB 叠层的安排，重要联机的走法， 器件的选择等。例如时钟产生器的位置尽量不要靠近对外的连接器，高速信号尽量走内层并注意特性阻抗匹配与参考层的连续以减少反射，器件所推的信号之斜率(slew rate)尽量小以减低高频成分，选择去耦合(decoupling/bypass)电容时注意其频率响应是否符合需求以降低电源层噪声。
另外，注意高频信号电流之回流路径使其回路面积尽量小(也就是回路阻抗loop impedance 尽量小)以减少辐射， 还可以用分割地层的方式以控制高频噪声的范围，适当的选择PCB 与外壳的接地点。
12、[问] 请问射频宽带电路PCB的传输线设计有何需要注意的地方？传输线的地孔如何设置比较合适，阻抗匹配是需要自己设计还是要和PCB加工厂家合作？
[答] 这个问题要考虑很多因素．比如PCB材料的各种参数，根据这些参数建立的传输线模型，器件的参数等。
阻抗匹配一般要根据厂家提供的资料来设计。
13、[问] 在模拟电路和数字电路并存的时候，如一半是FPGA或单片机数字电路部分，另一半是DAC和相关放大器的模拟电路部分。各种电压值的电源较多，遇到数模双方电路都要用到的电压值的电源，是否可以用共同的电源，在布线和磁珠布置上有什么技巧？
[答] 一般不建议这样使用．这样使用会比较复杂，也很难调试。
14、[问] 您好，请问在进行高速多层PCB设计时，关于电阻电容等器件的封装的选择的，主要依据是什么？常用那些封装，能否举几个例子。
[答] 0402是手机常用；0603是一般高速信号的模块常用；依据是封装越小寄生参数越小，当然不同厂家的相同封装在高频性能上有很大差异。
建议你在关键的位置使用高频专用元件。
15、[问] 一般在设计中双面板是先走信号线还是先走地线？
[答] 这个要综合考虑．在首先考虑布局的情况下，考虑走线。
16、[问] 在进行高速多层PCB设计时，应该注意的问题是什么？能否做详细说明问题的解决方案。
[答] 应该注意的是你的层的设计，就是信号线、电源线、地、控制线这些你是如何划分在每个层的。
一般的原则是模拟信号和模拟信号地至少要保证单独的一层。电源也建议用单独一层。
17、[问] 请问具体何时用2层板，4层板，6层板在技术上有没有严格的限制？（除去体积原因）是以CPU的频率为准还是其和外部器件数据交互的频率为准？
[答] 采用多层板首先可以提供完整的地平面，另外可以提供更多的信号层，方便走线。
对于CPU要去控制外部存储器件的应用，应以交互的频率为考虑，如果频率较高，完整的地平面是一定要保证的，此外信号线要保持等长。
18、[问] PCB布线对模拟信号传输的影响如何分析，如何区分信号传输过程中引入的噪声是布线导致还是运放器件导致。
[答] 这个很难区分，只能通过PCB布线来尽量减低布线引入额外噪声。
19、[问] 近我学习PCB的设计，对高速多层PCB来说，电源线、地线和信号线的线宽设置为多少是合适的，常用设置是怎样的，能举例说明吗？例如工作频率在300Mhz的时候该怎么设置？
[答] 300MHz的信号一定要做阻抗仿真计算出线宽和线和地的距离；电源线需要根据电流的大小决定线宽，地在混合信号PCB时候一般就不用“线”了，而是用整个平面，这样才能保证回路电阻，并且信号线下面有一个完整的平面。
20、[问] 请问怎样的布局才能达到的散热效果？
[答] PCB中热量的主要有三个方面：
35、[问] 对于高速线路板，到处都可能存在寄生参数，面对这些寄生参数，我们是各种参数然后再来消除，还是采用经验方法来解决？应该如何平衡这种效率与性能的问题？
[答] 一般来说要分析寄生参数对于电路性能的影响．如果影响不能忽略，就一定要考虑解决和消除。
36、[问] 多层板布局时要注意哪些事项？
[答] 多层板布局时，因为电源和地层在内层，要注意不要有悬浮的地平面或电源平面，另外要确保打到地上的过孔确实连到了地平面上，是要为一些重要的信号加一些测试点，方便调试的时候进行测量。
37、[问] 如何避免高速信號的crosstalk?
[答] 可以让信号线离的远一些，避免走平行线，通过铺地或加保护来起到屏蔽作用，等等。
38、[问] 请问在多层板设计中经常会用到电源平面，可是在双层板中需要设计电源平面吗？
[答] 很难，因为你各种信号线在双层布局已经差不多了。
39、[问] PCB板的厚度对电路有什么影响吗？一般是如何选取的？
[答] 厚度在作阻抗匹配时比较重要，PCB厂商会询问阻抗匹配是在板厚为多少时进行计算的，PCB厂商会根据你的要求进行制作。
40、[问] 地平面可以使信号回路，但是也会和信号线产生寄生电容，这个应该怎么取舍？
[答] 要看寄生电容对信号是否有不可忽略的影响．如果不可忽略，那就要重新考虑。
41、[问] LDO输出当做数字电源还是模拟电源意思是数字跟模拟哪个先接电源输出好？
[答] 如果想用一个LDO来为数字和模拟提供电源，建议先接模拟电源，模拟电源经过LC滤波后，为数字电源。
42、[问] 请问应该在模拟Vcc和数字Vcc之间用磁珠，还是应该在模拟地和数字地之间用磁珠呢？
[答] 模拟VCC经过LC滤波后得到数字VCC，模拟地和数字地间用磁珠。
43、[问] LVDS等差分信号线如何布线？
[答] 一般需要注意：所有布线包括周围的器件摆放、地平面都需要对称。
44、[问] 一个好的PCB设计，需要做到自身尽量少的向外发射电磁辐射，还要防止外来的电磁辐射对自身的干扰，请问防止外来的电磁干扰，电路需要采取哪些措施呢？
[答] 的方法是屏蔽，阻止外部干扰进入。电路上，比如有INA时，需要在INA前加RFI滤波器滤除RF干扰。
45、[问] 采用高时钟频率的快速集成电路芯片电路，在PCB板设计时如何来解决传输线效应的问题？
[答] 这个快速集成电路芯片是什么芯片？如果是数字芯片，一般不用考虑。
如果是模拟芯片，要看传输线效应是否大到影响芯片的性能 。
46、[问]在一个多层的PCB设计中，是否还需要覆铜呢？如果覆铜的话应该将其连接到哪一层？
[答] 如果内部有完整的地平面和电源平面，则顶层和底层可以不敷铜。
47、[问] 在高速多层PCB设计时，进行阻抗仿真一般怎么进行，利用什么软件？有什么要特别注意的问题吗？
[答] 你可以采用Multisim软件来仿真电阻电容效应。
48、[问] 有些器件的引脚较细，但是PCB板上走线较粗，连接后会不会造成阻抗不匹配的问题？如果有该如何解决？
[答] 要看是什么器件．而且器件的阻抗一般在数据手册上给出，一般和引脚粗细关系不大。
49、[问] 差分线一般都需要等长如果实在在LAYOUT中有困难实现，是否有其他补救措施？
[答] 可以通过走蛇形线来解决等长的问题，现在大多数的PCB软件都可以自动走等长线，很方便。
50、[问] 在用万用表测量芯片的模拟地与数字地接口的时候是导通的，这样模拟地域数字地不就是多点连接了吗？
[答] 芯片内部的地管脚都是连接在一起的。但是在PCB板上仍然需要连接。
理想的单点接地，应该是要了解芯片内部模拟和数字部分的连接点位置，然后把PCB板上的单点连接位置也设计在芯片的模拟和数字分界点。
51、[问] 由于受到板子尺寸的限制，我的电路板采用两面贴片焊接芯片，板子上走了很多的过孔，信号线也走在附近，这样走线会对信号产生干扰吗？
[答] 如果是低速数字信号，应该问题不大。否则肯定会影响信号的质量。
52、[问] 数字线在考虑要不要做阻抗匹配时，是看信号传出至反射回来时，总时间是否超过上升沿的20%，若超过则需阻抗匹配。请问模拟线要不要阻抗匹配？怎样考虑？
[答] 低频的模拟信号是不需要匹配的，射频的模拟信号当然也要考虑匹配问题。
53、[问] 关于完整的地平面，在使用AD/DA芯片的板子上，如果层数比较多，可以提供一个完整的模拟地和一个完整的数字地；也可以在这两层地平面上都分别划分模拟地，数字地。二者孰优孰劣？
[答] 一般来讲，都会铺完整的地平面。除非是一些特殊的情况，比如板子的模拟部分和数字部分是明显分开的，可以很容易地区分开。
54、[问] 用磁珠或MECCA连接数字、模拟地时，是利用其频率特性，使数字地中高频成分不影响模拟地，同时保证二者电平相等。那么，0ohm电阻连接数字、模拟地有什么作用，有时还只用一小块铜连接，能分析一下吗？
[答] 磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。
对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。
电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。铜皮类似于0ohm电阻。)
55、[问] 如何避免布线时引入的噪声？
[答] 数字地与模拟地要单点接地，否则数字地回流会流过模拟地对模拟电路造成干扰。
56、[问] PCB如何预防PWM等突变信号对模拟信号(如运放)产生的干扰,又如何进行测试这种干扰(辐射干扰或传导干扰)的大小？除布局布线需要注意外,有无其他方法来进行抑制(除屏蔽的手段）？
[答] 要从运放的几个接口入手，输入端要防止空间耦合干扰和PCB串扰（布局改善）；电源需要不同容值去耦电容。测试可以用示波器的探头测试上面说的位置，判断出干扰从何而来。
PWM信号如果是通过低通滤波变成直流控制电压的话，可以考虑就进做滤波，或者并联对地一个小电容，让PWM的波形变圆，减少高频分量。
57、[问] 请问，在电路板中，一个ARM或者FPGA经常会向外连接很多RAM，FLAH这样的器件，请问这些主芯片与这些存储器之间的连线需要注意什么，过孔的数目有什么限制么？数字信号中常用的过孔孔径大小是多少？过孔孔径的大小对信号的影响大么？
[答] 如果速度大于100MHz，则一根信号线上的过孔不要超过两个，过孔不能太小，一般，10个mil的孔径即可。
58、[问] 请问在布双面板（高频是）的时候，顶层地和底层地相连时的过孔也是越少越好吗？那么要怎么放过孔比较合理呢？
[答] 过孔少是针对信号线，如果是地的过孔，适当的多一些会减少地回路和阻抗。放的原则是就进器件。
59、[问] LVDS信号布线应该注意哪些？如何布线？
[答] 平行等长;
60、[问] 请问数据线并行布线是不是为了相互干扰？
[答] 并行走线要注意线与线的间距，防止串扰发生。
61、[问] 在一块4层板，布有一整个采集系统，有模拟放大、数字采集、MCU。布好后，如何测量此系统的输入阻抗，如何做到系统的输入阻抗和传感器匹配，如何匹配，有没有相关的设计原则？
[答] 不知道您的模拟信号的频率多高，如果不高则不需要阻抗匹配。阻抗匹配可以用一些仿真软件计算PCB的阻抗。例如AppCAD。器件的阻抗可以通过手册查询。
62、[问] 经常会看到PCB板上有很多地孔，这些地孔是越多越好吗？有什么规则吗？
[答] 不是．要尽量减少过孔的使用，在不得不使用过孔时，也要考虑减少过孔对电路的影响。
63、[问] 在多层板布线的时候难免会有跨平面的现象。我们现在的做饭是在割平面时尽量优先照顾到差分线不跨平面。但有以为老师的说法是单端的不能跨，差分的反倒没那么严格。请教下老师对此的看法？
[答] 单端和差分信号在跨越地平面后都得回流回去，如果回流绕很大圈才回去，一样会感应更多的干扰进来，如果差分线上的噪声一样，则会彼此抵消，所以是有一定道理的。
64、[问] 在高速多层PCB设计时，数字地和模拟地怎么区分？是根据器件的数据手册中说明的进行连接吗？
[答]高速设计不用分数字地和模拟地。
65、[问] 对PCB走线的熔断电流如何考虑??PCB走线多大电流时会熔断,和哪些因素有关?
[答] 参考0.15×线宽(mm)=A，这时电流。设计时候不能用熔断电流做预算。这样就是铜线的截面积。
66、[问] 请问，在信号输入输出接口和电源输入接口等方面需要做哪些保护？电源为220V输入转直流时，在实际应用时，需要采取哪些防护措施？
[答] TVS管，保险丝这些在电源上是必须的。信号的话，看情况也得加TVS管，及二极管来保护模拟电路输入出现大电压的情况。
67、[问] 见PCB板的布线折弯时有45度角和圆弧两种，有何优缺点，怎么选择？
[答] 从阻抗匹配的角度，这两种线都可以做成匹配的弯角。但是圆角可能不好加工。
68、[问] 在高频走线中如果尺寸受限，常用的走线方法或者说合理的走线方法有那些？比如说蛇形走线，可以吗？
[答] 不好，会引入更多寄生参数。
69、[问] 请问在使用仪表放大器时关键的输入型号，我在器件层其周围还有必要覆铜吗，我在器件的底层已经覆铜了。还有仪表放大器的反馈电阻我是用直插的，引线就长了，换成贴片的电阻温漂和就达不到要求，请问该怎样处理【公众号：芯片电子之家】？
[答] 一般仪放芯片资料会有推荐的Layout的方法及图，可以参考。保证引线短和粗是必须的。选用贴片低的电阻还是直插高的电阻哪种好，得看具体调试的结果。
70、[问] PCB软件可以自动布线，但器件的位置布局是不是得手动放置？
[答] 布局布线都手动完成。
71、[问] 在做PCB板制板时，PCB选材有没有什么特殊的规定或是一般如何选材？我现在在制作高频信号电路板，请问您选择什么材质的PCB板较好？
[答] 目前较多采用的高频电路板基材是氟糸介质基板，如聚四氟乙烯(PTFE)，平时称为特氟龙，通常应用在5GHz以上。做板时跟PCB厂商说明即可。
72、[问] 我是PCB设计的初学者，我想了解下去耦电容的选型规则是什么？还有值的大小怎么计算？
[答] 一般情况，对于电源产生部分，要用10u和0.1u的电容去耦，要同时考虑高频和低频的去耦；对于其他原件一般都是用0.1u的电容在电源部分去耦。
73、[问] 一个5khz的脉冲信号在板子上走20cm长，10mil宽的走线之后，其衰减能达到多少呢？
[答] 不同的材质的ＰＣＢ的寄生参数不同，可以根据你使用的寄生参数建立模型来计算。
74、[问] 在高频中走的微带线走线与地平面的距离有什么要求吗？比如说大于1mm。还是没有太大的要求，只要差不多就可以了？还是要按共面波导计算？
[答] 一定要用共面波导或者微带线的阻抗仿真计算。
75、[问] 如何布线才能尽可能地降低线间高频信号的串扰？
[答] 高频信号匹配好会减少反射，同样也会减少辐射。
76、[问] 想请问在DC-DCConvertIC，在IC下方需要连接到地平面，透过Via连接到地平面，Via孔的数量多与少影响程度为何？
[答] 一般可以根据参考设计来设计．由于电流较大，可能需要一定数量的Via。
77、[问] 阻抗匹配时，若引脚给出的阻抗值为复数，即既有阻抗部分又有电抗部分，这时阻抗匹配如何做？光考虑电阻部分吗？
[答] 考虑共轭匹配，将阻抗的虚部抵消。
78、[问] 高频中集中参数和分布参数那种比较好？要怎么选择这两种方法比较合适呢？
[答] 分布方法，较高，但比较复杂；集总方式相对简化，但有一定误差。
79、[问] 双层板连接上下覆铜地的过孔分布有何要求？
[答] 一般来讲只是为了提高连通性的话，应该对分别没有太多要求。
80、[问] 如何在中频应用中，如何平衡放大器输入端的寄生电感和寄生电容?
[答] 一般来讲寄生电感和电容对中频电路的影响较小，可以忽略．只要保证不引入大的寄生电容和电感值就行了。
81、[问] 怎样能有效减少电路元件间的干扰影响，以及放大器如何布局才能限度的抑制纹波的引入？
[答] 减少干扰的原则是：
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