PADS 9.0高速電路PCB設計與應用

內(nèi)容概要

PCB設計是電子產(chǎn)品開發(fā)從原理到轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實產(chǎn)品的關鍵環(huán)節(jié)，PCB設計質(zhì)量的優(yōu)劣決定著產(chǎn)品開發(fā)的效率與效益。PADS 9.0設計軟件因其功能強大易用，受到電子設計工程師的信賴，被廣泛應用到不同領域的電子產(chǎn)品設計中。    本書以Mentor Graphics PADS 9.0的DxDesigner、PADS Logic、PADS Layout、PADS Router和HyperLynx為基礎，結(jié)合當今業(yè)界PCB設計的先進理念與技術，詳細介紹了高速信號印制電路設計。主要內(nèi)容包括：PADS 9.0設計系統(tǒng)應用的一般過程、印制電路板的設計原則與方法、信號完整性分析與設計、電磁兼容性分析與設計、PCB的可測試性及可制造性設計、多層PCB設計、混合信號PCB設計等。    本書適合從事電子產(chǎn)品開發(fā)及電路板設計的技術人員閱讀，也可作為電子類專業(yè)學生的課外讀物或教學參考書。

書籍目錄

第1章 PCB設計概述  1.1 電子設計自動化與EDA工具    1.1.1 EDA技術的概念及范疇    1.1.2 EDA常用軟件    1.1.3 EDA的應用及發(fā)展趨勢    1.1.4 PCB設計常用工具軟件  1.2 印制電路板設計基礎    1.2.1 PCB的主要類型    1.2.2 PCB設計中的基本概念    1.2.3 零件封裝    1.2.4 電子產(chǎn)品開發(fā)流程與PCB設計    1.2.5 PCB設計注意事項第2章 PADS 9.0設計系統(tǒng)簡介  2.1 PADS 9.0設計系統(tǒng)構(gòu)成  2.2 PADS 9.0設計系統(tǒng)功能模塊    2.2.1 DxDesigner    2.2.2 PADS Logic    2.2.3 PADS Layout/Router    2.2.4 HyperLynx 8.0第3章 DxDesigner原理圖設計  3.1 DxDesigner原理圖設計概述  3.2 DxDesigner新建設計項目及設計配置    3.2.1 新建原理圖設計項目    3.2.2 配置元器件庫與項目設置  3.3 原理圖設計    3.3.1 創(chuàng)建原理圖    3.3.2 元器件操作    3.3.3 添加連線  3.4 創(chuàng)建新元器件  3.5 檢驗設計  3.6 建立設計相關文檔  3.7 DxDesigner與PADS Layout的連接第4章 PADS Layout布局及布線設計  4.1 布局設計    4.1.1 PCB布局的一般規(guī)則    4.1.2 設置板框及定義各類禁止區(qū)    4.1.3 自動布局    4.1.4 手工布局    4.1.5 利用原理圖驅(qū)動進行布局設計  4.2 布線設計    4.2.1 PCB布線概述    4.2.2 PADS Layout布線前的準備    4.2.3 PADS Layout布線工具簡介    4.2.4 手工布線    4.2.5 動態(tài)布線方式    4.2.6 自動布線（Auto Route）    4.2.7 總線布線（Bus Route）    4.2.8 草圖布線（Sketch Route）  4.3 鋪銅    4.3.1 銅皮（Copper）    4.3.2 灌銅（Copper Pour）    4.3.3 灌銅管理器  4.4 規(guī)則檢查與輸出    4.4.1 設計規(guī)則檢查（DRC）    4.4.2 工程修改規(guī)則（ECO）第5章PCB設計中的規(guī)則驅(qū)動設計方法  5.1 PADS 9.0設計規(guī)則  5.2 PADS Layout設計規(guī)則定義    5.2.1 默認的設計規(guī)則定義    5.2.2 類規(guī)則定義    5.2.3 網(wǎng)絡（Nets）規(guī)則定義    5.2.4 組規(guī)則    5.2.5 引腳對規(guī)則    5.2.6 條件規(guī)則    5.2.7 差分對規(guī)則    5.2.8 封裝規(guī)則    5.2.9 元器件規(guī)則  5.3 PADS Layout設計規(guī)則檢查    5.3.1 PADS Layout設計規(guī)則檢查    5.3.2 安全間距設計檢查    5.3.3 連通性設計檢查    5.3.4 高速設計檢查    5.3.5 最大過孔數(shù)目限制規(guī)則檢查    5.3.6 平面層檢查    5.3.7 測試點檢查    5.3.8 生產(chǎn)加工設計檢查第6章 物理設計復用  6.1 PADS設計復用概述  6.2 物理設計復用的建立與應用    6.2.1 建立一個物理設計復用    6.2.2 物理設計復用的應用  6.3 物理設計復用的編輯    6.3.1 編輯物理設計復用定義    6.3.2 查詢或修改一個物理設計復用    6.3.3 選擇一個物理設計復用    6.3.4 保存一個物理設計復用    6.3.5 物理設計復用的報告    6.3.6 斷開一個物理設計復用    6.3.7 增加一個已有的復用    6.3.8 刪除一個物理設計復用    6.3.9 Make Like Reuse    6.3.10 移動一個物理設計復用    6.3.11 打開一個物理設計復用    6.3.12 重置物理設計復用的原點第7章 PADS Router全自動布線器  7.1 全自動布線器概述  7.2 PADS Router全自動布線器用戶界面    7.2.1 光標位置顯示    7.2.2 PADS Router的鍵盤、菜單和工具欄    7.2.3 使用取景、縮放和移動    7.2.4 設計對象的選擇    7.2.5 浮動面板  7.3 設計準備    7.3.1 設置測量的單位    7.3.2 設置柵格    7.3.3 設置顏色和可見性    7.3.4 設置布線選項    7.3.5 設置保護區(qū)域    7.3.6 BlazeRouter鏈接的應用  7.4 元器件布局    7.4.1 元器件布局前的準備    7.4.2 元器件布局的屬性設置    7.4.3 元器件布局  7.5 全自動布線設計    7.5.1 定義自動布線策略    7.5.2 自動布線的模式    7.5.3 動態(tài)布線的模式  7.6 高速約束布線    7.6.1 應用布線長度監(jiān)視器進行布線    7.6.2 蛇形布線    7.6.3 差分對的交互布線  7.7 定義高速設計規(guī)則    7.7.1 匹配長度規(guī)則的交互布線    7.7.2 設置和應用元器件的高級規(guī)則    7.7.3 重定義網(wǎng)絡連接第8章 PADS Logic原理圖設計  8.1 原理圖設計概述    8.1.1 原理圖設計一般原則    8.1.2 原理圖繪制的一般過程  8.2 圖形用戶界面（GUI）    8.2.1 PADS Logic的交互操作    8.2.2 使用工作空間    8.2.3 設置柵格    8.2.4 取景和縮放    8.2.5 常用參數(shù)的設置  8.3 定義元器件庫    8.3.1 元器件類型    8.3.2 建立引腳封裝    8.3.3 建立CAE 封裝    8.3.4 建立元器件類型  8.4 放置元器件    8.4.1 添加和擺放元器件    8.4.2 刪除元器件  8.5 原理圖連線    8.5.1 建立新的連線    8.5.2 移動命令    8.5.3 連接電源和地線    8.5.4 在不同頁面之間加連線    8.5.5 懸浮連線    8.5.6 高級連線功能  8.6 添加總線    8.6.1 建立總線    8.6.2 連接到總線    8.6.3 復制連線  8.7 修改設計    8.7.1 修改設計對象的屬性    8.7.2 更換元器件    8.7.3 交換元器件名、交換引腳    8.7.4 排列元器件    8.7.5 改變元器件的值    8.7.6 原理圖內(nèi)容復制    8.7.7 添加文字注釋  8.8 定義設計規(guī)則    8.8.1 PCB層的設置    8.8.2 設置默認規(guī)則  8.9 生成網(wǎng)表、材料清單及智能PDF文檔    8.9.1 建立網(wǎng)表（Netlist）    8.9.2 生成材料清單    8.9.3 生成智能PDF文檔  8.10 PADS Logic的OLE功能    8.10.1 嵌入目標    8.10.2 PADS Logic和PADS Layout之間進行OLE通信  8.11 工程設計修改第9章 多層PCB設計  9.1 多層電路板設計流程  9.2 PADS設計系統(tǒng)的層配置  9.3 多層電路板層疊的配置    9.3.1 多層電路板層疊分析與配置原則    9.3.2 多層電路板常見層疊配置  9.4 多層電路板設計實例第10章 PCB的可測試性和可制造性設計  10.1 可測試性設計    10.1.1 可測試性設計概述    10.1.2 放置測試點  10.2 可制造性設計    10.2.1 可制造性設計概述    10.2.2 PADS Layout與CAMCAD Professional的鏈接  10.3 CAM350、PADS Layout與可制造性設計    10.3.1 CAM350基礎知識    10.3.2 PADS Layout生成CAM文件    10.3.3 CAM Plus的應用    10.3.4 CAM350的基本應用    10.3.5 反向標注CAM350文件到PAD Layout設計系統(tǒng)    10.3.6 3D瀏覽器第11章 HyperLynx與高速信號PCB設計  11.1 高速信號印制電路板設計概述  11.2 高速信號印制電路板設計流程  11.3 基于信號完整性分析的PCB設計方法  11.4 HyperLynx概述    11.4.1 HyperLynx基本概念    11.4.2 整板層疊及阻抗設計  11.5 LineSim布線前仿真    11.5.1 LineSim布線前仿真的準備    11.5.2 對時鐘線仿真    11.5.3 時鐘線上串聯(lián)端接的仿真    11.5.4 有損傳輸線模型仿真    11.5.5 HSPICE仿真    11.5.6 LineSim串擾分析  11.6 BoardSim仿真分析    11.6.1 BoardSim仿真分析的準備    11.6.2 BoardSim交互式仿真    11.6.3 BoardSim端接向?qū)?   11.6.4 BoardSim串擾分析    11.6.5 BoardSim板級分析    11.6.6 BoardSim對部分網(wǎng)絡的詳細分析    11.6.7 BoardSim差分和GHz仿真    11.6.8 可視的IBIS編輯器    11.6.9 建立一個Databook模型  11.7 多板仿真分析    11.7.1 多板仿真分析概述    11.7.2 建立多板仿真分析項目    11.7.3 多板仿真分析第12章 混合信號PCB設計  12.1 混合信號PCB的設計需求分析及設計原則  12.2 混合信號和模擬導線的分析  12.3 HyperLynx PI與混合信號PCB電源完整性設計    12.3.1 HyperLynx PI與混合信號PCB電源完整性設計概述    12.3.2 HyperLynx PI的IR壓降分析    12.3.3 HyperLynx PI優(yōu)化PCB供電網(wǎng)絡附錄A 印制電路詞匯附錄B PADS中的直接命令附錄C PowerPCB中的快捷鍵

章節(jié)摘錄

插圖：按照產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)層次，可測試性設計可以分為系統(tǒng)級測試性設計、電路模塊的測試性設計、電路芯片的測試性設計、軟件的測試性設計、PCB組裝件級的測試等。系統(tǒng)級測試性設計的基本原則：通過將系統(tǒng)劃分成各個模塊來解決系統(tǒng)測試的復雜性；在系統(tǒng)中插入測試功能，先測試單個模塊，再測試模塊間的相互作用，進而完成整個系統(tǒng)的測試。電路模塊的測試性設計技術主要有：內(nèi)建自測試設計技術、掃描通路設計技術和測試總線技術等。另外，傳統(tǒng)的測試方法建立在對電路的功能測試基礎上。但隨著電路復雜性增加，對功能測試矢量的收集是一個巨大的工作量。而實際上，電路都是由一些獨立的或近似獨立的功能塊所組成的。因此，對這些功能塊分別進行測試則更有效，一種稱為結(jié)構(gòu)化測試的電路測試設計方法應運而生。由于這些功能塊不一定具有相應的輸人／輸出引腳，因此需要插入一些新的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)級芯片（SOC）往往包含著一個或多個模擬的功能塊。隨著系統(tǒng)級芯片越來越多地使用，模擬電路的可測試性設計技術也逐漸引起測試界的重視。目前大多數(shù)電路的測試性設計都集中在數(shù)字邏輯電路，在數(shù)字邏輯電路中廣泛應用的可測試性設計技術不能簡單地移植于模擬電路。目前對模擬電路的可測試性設計主要采用以下幾種方式：第一，功能結(jié)構(gòu)重組，此方法是在電路的功能結(jié)構(gòu)經(jīng)過重組后，利用輸出信號判斷電路是否發(fā)生錯誤；第二，插人測試點；第三，進行數(shù)模／模數(shù)轉(zhuǎn)換，即在芯片設計中加入模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，把待測電路的模擬輸出信號變成數(shù)字信號，把待測電路的數(shù)字輸人信號變成模擬信號，從而實現(xiàn)激勵和響應的傳播。PCB組裝件級的測試主要有兩種類型，一種是對有獨立電氣功能的組裝件進行功能測試，在組裝件的輸入端施加預定的激勵信號，通過監(jiān)測輸出端的結(jié)果來確認設計和安裝是否正確。另一種是對組裝件進行光學檢測和在線測試，光學檢測對設計沒有明確的制約，只要保持電路有一定的可視性就可以檢測，該法主要檢查安裝和焊接的質(zhì)量；在線測試對印制電路板的限制主要是測試點應設計在坐標網(wǎng)格上能與測試針床匹配的地方，并且能在焊接面測試。如果用探頭（飛針）測試，則既要保證測試點位于坐標網(wǎng)格上，又要在布局時保持足夠的空間以使飛針撞到被測試點。飛針測試可在電路板的兩面進行，主要檢測組裝焊接質(zhì)量和加工中元器件有無損壞。

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