印制电路板(PCB)布线在高速电路中具有要害的效果，但它往往是电路规划进程的最终几个进程之一。高速PCB布线有许多方面的问题，关于这个标题已有人撰写了许多的文献。
本文首要从实践的视点来评论高速电路的布线问题。首要意图在于协助新用户当规划高速电路PCB布线时对需求考虑的多种不同问题引起留意。另一个意图是为现已有一段时刻没触摸PCB布线的客户供给一种复习资料。因为版面有限，本文不或许详细地论说悉数的问题，可是咱们将评论对进步电路功用、缩短规划时刻、节约修正时刻具有最大成效的要害部分。
虽然这儿首要针对与高速运算放大器有关的电路，可是这儿所评论的问题和办法对用于大多数其它高速模仿电路的布线是遍及适用的。当运算放大器作业在很高的射频(RF)频段时，电路的功用很大程度上取决于PCB布线。“图纸”上看起来很好的高功用电路规划，假如因为布线时大意大意受到影响，最终只能得到一般的功用。在整个布线进程中预先考虑并留意重要的细节会有助于保证预期的电路功用。
原理图
虽然优秀的原理图不能保证好的布线，可是好的布线开端于优秀的原理图。在制作原理图时要深思熟虑，而且有必要考虑整个电路的信号流向。假如在原理图中从左到右具有正常安稳的信号流，那么在PCB上也应具有相同好的信号流。在原理图上尽或许多给出有用的信息。
因为有时分电路规划工程师不在，客户会要求咱们协助处理电路的问题，从事此作业的规划师、技术员和工程师都会非常感激，也包含咱们。
除了一般的参阅标识符、功耗和差错容限外，原理图中还应该给出哪些信息呢?下面给出一些主张，能够将一般的原理图变成一流的原理图。参加波形、有关外壳的机械信息、印制线长度、空白区;标明哪些元件需求置于PCB上面;给出调整信息、元件取值规模、散热信息、操控阻抗印制线、注释、简明的电路动作描绘……(以及其它)。
谁都别信
假如不是你自己规划布线，一定要留出富余的时刻仔细查看布线人的规划。在这点上很小的防备抵得上一百倍的弥补。不要盼望布线的人能了解你的主意。在布线规划进程的初期你的定见和辅导是最重要的。
你能供给的信息越多，而且整个布线进程中你介入的越多，成果得到的PCB就会越好。给布线规划工程师设置一个暂定的完结点——依照你想要的布线发展陈述快速查看。这种“闭合环路”办法能够避免布线误入歧途，从而将返工的或许性降至最低。
需求给布线工程师的指示包含：电路功用的简略描绘，标明输入和输出方位的PCB略图，PCB层叠信息(例如，板子有多厚，有多少层，各信号层和接地平面的详细信息——功耗、地线、模仿信号、数字信号和RF信号);各层需求那些信号;要求重要元件的放置方位;旁路元件的切当方位;哪些印制线很重要;哪些线路需求操控阻抗印制线;哪些线路需求匹配长度;元件的尺度;哪些印制线需求互相远离(或接近);哪些线路需求互相远离(或接近);哪些元器材需求互相远离(或接近);哪些元器材要放在PCB的上面，哪些放在下面。永久不要诉苦需求给他人的信息太多——太少吗?是;太多吗?不。
一条学习经历：大约10年前，我规划一块多层的外表贴电路板——板子的双面都有元件。用许多螺钉将板子固定在一个镀金的铝制外壳中(因为有很严厉的防震方针)。供给偏置馈通的引脚穿过板子。该引脚是经过焊接线衔接到PCB上的。
这是一个很杂乱的设备。板子上的一些元件是用于测验设定(SAT)的。可是我现已明确规则了这些元件的方位。你能猜出这些元件都安装在什么地方吗?对了，在板子的下面。当产品工程师和技术员不得不将整个设备拆开，完结设定后再将它们从头拼装的时分，显得很不快乐。从那以后我再也没有犯过这种错误了。
方位
正像在PCB中，方位决议悉数。将一个电路放在PCB上的什么方位，将其详细的电路元件安装在什么方位，以及其相邻的其它电路是什么，这悉数都非常重要。
一般，输入、输出和电源的方位是预先确定好的，可是它们之间的电路就需求“发挥各自的创造性”了。这便是为什么留意布线细节将发生巨大报答的原因。从要害元件的方位下手，依据详细电路和整个PCB来考虑。从一开端就规则要害元件的方位以及信号的途径有助于保证规划到达预期的作业方针。一次就得到正确的规划能够下降成本和压力——也就缩短了开发周期。
旁路电源
在放大器的电源端旁路电源以便下降噪声是PCB规划进程中一个很重要的方面——包含对高速运算放大器仍是其它的高速电路。旁路高速运算放大器有两种常用的装备办法。
电源端接地：这种办法在大多数情况下都是最有用的，选用多个并联电容器将运算放大器的电源引脚直接接地。一般说来两个并联电容就足够了——可是添加并联电容器或许给某些电路带来好处。
并联不同的电容值的电容器有助于保证电源引脚在很宽的频带上只能看到很低的沟通(AC)阻抗。这关于在运算放大器电源按捺比(PSR)衰减频率处特别重要。该电容器有助于补偿放大器下降的PSR。在许多十倍频程规模内坚持低阻抗的接地通路将有助于保证有害的噪声不能进入运算放大器。
图1示出了选用多个并联电容器的长处。在低频段，大的电容器供给低阻抗的接地通路。可是一旦频率到达了它们本身的谐振频率，电容器的容性就会削弱，而且逐步呈现出理性。这便是为什么选用多个电容器是很重要的原因：当一个电容器的频率呼应开端下降时，另一个电容器的频率呼应开端其效果，所以能在许多十倍频程规模内坚持很低的AC阻抗。
图1. 电容器的阻抗与频率的联系
直接从运算放大器的电源引脚下手;具有最小电容值和最小物理尺度的电容器应当与运算放大器置于PCB的同一面——而且尽或许接近放大器。电容器的接地端应该用最短的引脚或印制线直连续至接地平面。上述的接地衔接应该尽或许接近放大器的负载端以便减小电源端和接地端之间的搅扰。图2示出了这种衔接办法。
图2. 旁路电源端和地的并联电容器
关于次大电容值的电容器应该重复这个进程。最好从0.01 µF最小电容值开端放置，而且接近放置一个2.2
µF(或大一点儿)的具有低等效串联电阻(ESR)的电解电容器。选用0508外壳尺度的0.01 µF电容器具有很低的串联电感和优秀的高频功用。
电源端到电源端：别的一种装备办法选用一个或多个旁路电容跨接在运算放大器的正电源端和负电源端之间。当在电路中装备四个电容器很困难的情况下一般选用这种办法。
它的缺陷是电容器的外壳尺度或许增大，因为电容器两头的电压是单电源旁路办法中电压值的两倍。增大电压就需求进步器材的额外击穿电压，也便是要增大外壳尺度。可是，这种办法能够改善PSR和失真功用。
因为每种电路和布线都是不同的，所以电容器的装备、数量和电容值都要依据实践电路的要求而定。
寄生效应
所谓寄生效应便是那些溜进你的PCB并在电路中大施损坏、头痛令人、原因不明的小毛病(依照字面意思)。它们便是进入高速电路中躲藏的寄生电容和寄生电感。其间包含由封装引脚和印制线过长构成的寄生电感;焊盘到地、焊盘到电源平面和焊盘到印制线之间构成的寄生电容;通孔之间的相互影响，以及许多其它或许的寄生效应。
图3(a)示出了一个典型的同相运算放大器原理图。可是，假如考虑寄生效应的话，相同的电路或许会变成图3(b)那样。
图3. 典型的运算放大器电路，(a)原规划图，(b)考虑寄生效应后的图
在高速电路中，很小的值就会影响电路的功用。有时分几十个皮法(pF)的电容就足够了。相关实例：假如在反相输入端仅有1
pF的附加寄生电容，它在频率域能够引起差不多2 dB的尖脉冲(见图4)。假如寄生电容足够大的话，它会引起电路的不安稳和振动。
图4. 由寄生电容引起的附加尖脉冲
当寻觅有问题的寄生源时，或许用得着几个核算上述那些寄生电容尺度的根本公式。公式(1)是核算平行极板电容器(见图5)的公式。
(1) C表明电容值，A表明以cm2为单位的极板面积，k表明PCB资料的相对介电常数，d表明以cm为单位的极板间间隔。
图5. 两极板间的电容
带状电感是别的一种需求考虑的寄生效应，它是因为印制线过长或缺少接地平面引起的。式(2)示出了核算印制线电感(Inductance)的公式。参见图6。
(2)W表明印制线宽度，L表明印制线长度，H表明印制线的厚度。悉数尺度都以mm为单位。
图6. 印制线电感
图7中的振动示出了高速运算放大器同相输入端长度为2.54 cm的印制线的影响。其等效寄生电感为29
nH(10-9H)，足以形成继续的低压振动，会继续到整个瞬态呼应周期。图7还示出了怎么使用接地平面来减小寄生电感的影响。
图7. 有接地平面和没有接地平面的脉冲呼应
