PCB设计及输入与输出滤波网络优化

原理图输入对于生成设计的逻辑连接而言至关重要，其必须准确无误、简单易用且布局集成为一体才能确保设计成功。简单地输入原理图并将其传送到布局还不够。为了创建符合预期的高质量设计，需要确保使用最佳元件，并且可以执行仿真分析，从而保证设计在交付制造时不会出问题。不要忽视库管理库，管理是设计流程的重要组成部分。为了快速选择最佳元件并将其放置在设计中，器件的简易创建和轻松管理就显得十分必要了。

有效管理设计约束规则，当今的关键高速设计异常复杂，如果没有有效的手段来管理约束规则，则对走线、拓扑和信号延迟等方面的设计、约束和管理将会变得异常困难。为了在第一次迭代中就构建出成功的产品，必须在设计流程的早期设置约束规则，以便设计达到要求的目标。良好的约束规则管理可防止您使用价格高昂或无法采购到的元件，并且最终确保电路板符合性能和制造要求。确保具备所需的布局能力，近年来，PCB布局设计的复杂度显着高于以前。为了制造更小型、更便携的电子装置，设计的密度不得不提高。此外，工作频率也被提高，这就要求设计人员评估以前可能遭到忽略的电气特性以确保设计可用。为了跟上日益复杂的步伐，设计人员必须具备更广泛的能力，以便定义高级规则集，创建独特的射频形状并实施校正结构来改善设计的总体性能。

输入与输出滤波网络主要实现两个功能，第一是能量存储与转换，第二是减小高频谐波与共模干扰。 实际电路等效为电容、等效电感、等效电阻的串联。在高频情况下，大电容的等效寄生参数起主要作用，无法给高频传导噪声提供有效衰减。这时候可以选择 型滤波，将一个大电容和一个小电容并联起来使用，大电容抑制低频干扰、小电容抑制高频干扰。不过，将大容量电容和小容量电容并联起来的方法，会在某个频率上出现旁路效果很差的现象。这是因为在大电容的谐振频率和小电容的谐振频率之间，大电容呈现电感特性(阻抗随频率升高增加)，小电容呈现电容特性,实际是一个LC并联网络，这个LC并联网络在会在某个频率上发生并联谐振，导致其阻抗最大，这时电容并联网络实际已经失去旁路作用。如果刚好在这个频率上有较强的干扰，就会出现干扰问题。

开关电源的干扰按噪声源种类分为尖峰干扰和谐波干扰两种。输入电流中的高次谐波在电路中采用共模扼流圈来抑制，而对于尖峰干扰，除了在源头上减小漏感，选择快恢复二极管来减小尖峰外，最常见的就是开关管加RCD箝位电路与输出二极管加RC吸收电路。RCD箝位电路用于抑止由于变压器初级漏感在开关管关断过程中产生的电压尖峰。RC吸收电路用于抑制二极管关断时变压器次级漏感与二极管反向恢复引起的电压尖峰。不过这些缓冲电路是通过消耗功率来达到抑制目的，因此需要根据实际需求选择。