电路板设计师需要掌握知识-高速信号PCB电路板设计流程

高速信号目前已经成为PCB设计的主流，以通信产品为代表的电子类产品呈现高速化、高密化的技术发展趋势，给电路板设计师带来新的技术挑战。电路板设计师除了在实战项目设计中逐步积累高速信号工程经验外，也需要不断刷新自身的知识结构、尤其需要补充在高速信号完整性方面的知识。

常见的高速信号以物理接口分类，包括：USB、RJ45、S-Video、VGA、DVI、HDMI、PCIExpress、PCI、SAS/SATA等等；按照逻辑电平分类，包括：LVDS、CML、PECL等等。

高速信号电路板设计流程：

（1）高速信号前仿真分析

根据硬件电路模块划分与结构初步布局，仿真评估关键高速信号质量是否过关，如果不过关则需要修改硬件模块架构甚至系统架构；仿真信号质量通过的情况下，给出电路板大体模块布局方案及高速信号拓扑结构与设计规则。

（2）电路板布局及布线设计

根据电路板实际布线的情况，如果与前仿真制定的设计规则有出入，则需要再次仿真分析高速信号质量是否满足要求，例如：电路板线路布线密度过高、实际设计的线宽比前仿真设计规则要小、可能造成高速信号线路损耗过大、接收端信号幅度不满足芯片输入要求而导致电路板功能无法实现。

当前的电子产品设计，需要更加关注高速信号的设计与实现，PCB设计是高速信号最终得以保证信号质量并实现系统功能的关键设计环节。

传统的电路板设计方式不关注PCB设计规则的前期仿真分析与制定，从原理图到PCB的设计实现没有高速信号规则约束，这样的传统设计方式在当前的高速信号产品研发体系中已经不可行，造成的后果一般是多次无效投板加工、不断测试优化与返工设计，造成研发周期变长、研发成本居高不下。

电路板设计师需要掌握的高速信号知识：信号完整性基础知识和电源完整性基础知识可以查阅学习SI、PI理论书籍。PCB原材料料基础知识需要在设计实践中不断的积累。