模仿电路的作业依靠接连改变的电流和电压。数字电路的作业依靠在接纳端依据预先界说的电压电平或门限对高电平或低电平的检测，它相当于判别逻辑状的“真”或“假”。在数字电路的高电平和低电平之间，存在“灰色”区域，在此区域数字电路有时表现出模仿效应，例如当从低电平向高电平(状况)跳变时，假如数字信号跳变的速度足够快，则将发生过冲和回铃反射现象。
关于现代板极规划来说，混合信号PCB的概念比较含糊，这是因为即便在朴实的“数字”器材中，依然存在模仿电路和模仿效应。因而，在规划初期，为了牢靠完结严厉的时序分配，有必要对模仿效应进行仿真。实践上，除了通讯产品有必要具有无故障继续作业数年的牢靠性之外，很多生产的低成本/高性能消费类产品中特别需求对模仿效应进行仿真。
现代混合信号PCB规划的另一个难点是不同数字逻辑的器材越来越多，比方GTL、LVTTL、LVCMOS及LVDS逻辑，每种逻辑电路的逻辑门限和电压摆幅都不同，可是，这些不同逻辑门限和电压摆幅的电路有必要一同规划在一块PCB上。在此，经过透彻剖析高密度、高性能、混合信号PCB的布局和布线规划，你可以把握成功战略和技能。
混合信号电路布线根底
当数字和模仿电路在同一块板卡上同享相同的元件时，电路的布局及布线有必要考究办法。只要提醒数字和模仿电路的特性，才能在实践布局和布线中到达要求的PCB规划方针。
在混合信号PCB规划中，对电源走线有特别的要求而且要求模仿噪声和数字电路噪声彼此阻隔以避免噪声耦合，这样一来布局和布线的杂乱性就添加了。对电源传输线的特别需求以及阻隔模仿和数字电路之间噪声耦合的要求，使混合信号PCB的布局和布线的杂乱性进一步添加。
假如将A/D转化器中模仿放大器的电源和A/D转化器的数字电源接在一同，则很有或许形成模仿部分和数字部分电路的彼此影响。或许，因为输入/输出连接器方位的原因，布局计划有必要把数字和模仿电路的布线混合在一同。
在布局和布线之前，工程师要弄清楚布局和布线计划的根本缺点。即便存在虚伪判别，大部分工程师倾向运用布局和布线信息来辨认潜在的电气影响。
现代混合信号PCB的布局和布线
下面将经过OC48接口卡的规划来论述混合信号PCB布局和布线的技能。OC48代表光载波标准48，根本上面向2.5Gb串行光通讯，它是现代通讯设备中高容量光通讯标准的一种。OC48接口卡包括若干典型混合信号PCB的布局和布线问题，其布局和布线进程将指明处理混合信号PCB布局计划的次序和过程。
OC48卡包括一个完结光信号和模仿电信号双向转化的光收发器。模仿信号输入或输出数字信号处理器，DSP将这些模仿信号转化为数字逻辑电平，然后可与微处理器、可编程门阵列以及在OC48卡上的DSP和微处理器的体系接口电路相连接。独立的锁相环、电源滤波器和本地参阅电压源也集成在一同。
其间，微处理器是一个多电源器材，主电源为2V，3.3V的I/O信号电源由板上其他数字器材同享。独立数字时钟源为OC48
I/O、微处理器和体系I/O供给时钟。
经过查看不同功用电路块的布局和布线要求，开端主张选用12层板。微带和带状线层的装备可以安全地削减附近走线层的耦兼并改进阻抗操控。第一层和第二层之间设置接地层，将把灵敏的模仿参阅源、CPU核和PLL滤波器电源的布线与在第一层的微处理器和DSP器材相阻隔。电源和接地层总是成对呈现的，与OC48卡上为同享3.3V电源层所做的相同。这样将下降电源和地之间的阻抗，然后削减电源信号上的噪声。
要避免在附近电源层的当地走数字时钟线和高频模仿信号线，不然，电源信号的噪声将耦合到灵敏的模仿信号之中。
因为1盎司覆铜板耐大电流的能力强，3.3V电源层和对应的接地层要选用1盎司覆铜板，其它层可以选用0.5盎司覆铜板，这样，可以下降暂态高电流或尖峰期间引起的电压动摇。
假如你从接地层往上规划一个杂乱的体系，应选用0.093英寸和0.100英寸厚度的卡以支撑布线层及接地阻隔层。卡的厚度还有必要依据过孔焊盘和孔的布线特征尺度调整，以便使钻孔直径与制品卡厚度的宽高比不超越制作商供给的金属化孔的宽高比。
假如要用最少的布线层数规划一个低成本、高产量的商业产品，则在布局或布线之前，要细心考虑混合信号PCB上一切特别电源的布线细节。在开端布局和布线之前，要让方针制作商复查开端的分层计划。根本上要依据制品的厚度、层数、铜的分量、阻抗(带容差)和最小的过孔焊盘和孔的尺度来分层，制作商应该书面供给分层主张。
主张中要包括一切受控阻抗带状线和微带线的装备实例。要将你对阻抗的猜测与制作商对阻抗的结合起来考虑，然后，运用这些阻抗猜测可以验证用于开发CAD布线规矩的仿真东西中的信号布线特性。
OC48卡的布局
在光收发器和DSP之间的高速模仿信号对外部噪声十分灵敏。相同，一切特别电源和参阅电压电路也使该卡的模仿和数字电源传输电路之间发生很多的耦合。有时，受机壳形状的约束，不得不规划高密度板卡。因为外部光缆接入卡的方位和光收发器部分元件尺度较高，使收发器在卡中的方位很大程度上被固定死。体系I/O连接器方位和信号分配也是固定的。这是布局之前有必要完结的根底作业。
与大多数成功的高密度模仿布局和布线计划相同，布局要满意布线的要求，布局和布线的要求有必要相互统筹。对一块混合信号PCB的模仿部分和2V作业电压的本地CPU内核，不引荐选用“先布局后布线”的办法。对OC48卡来说，DSP模仿电路部分包括有模仿参阅电压和模仿电源旁路电容的部分应首要互动布线。完结布线后，具有模仿元件和布线的整个DSP要放到间隔光收发器足够近的当地，充沛保证高速模仿差分信号到DSP的布线长度最短、曲折和过孔最少。差散布局和布线的对称性将削减共模噪声的影响。可是，在布线之前很难猜测布局的最佳计划。
要向芯片分销商咨询PCB排板的规划攻略。在依照攻略规划之前，要与分销商的运用工程师充沛沟通。许多芯片分销商对供给高质量的布板主张有严厉的时刻约束。有时，他们供给的处理计划关于运用该器材的“一级客户”是可行的。在信号完好性(SI)规划范畴，新器材的信号完好性规划特别重要。依据分销商的根本攻略并与封装中每条电源和接地引脚的特定要求相结合，就可以开端对集成了DSP和微处理器的OC48卡布局布线。
高频模仿部分的方位和布线确认后，就可以放置其他的数字电路。要注意细心规划下列电路：对模仿信号灵敏度高的CPU中PLL电源滤波电路的方位;本地CPU内核电压调整器;用于“数字”微处理器的参阅电压电路。
数字布线的电气和制作原则标准此刻才可以恰当地运用到规划之中。前述对高速数字总线和时钟信号的信号完好性的规划，提醒出一些对处理器总线、平衡Ts及某些时钟信号布线的时滞匹配的特别布线拓扑要求。可是你或许不知道，也有人提出更新的主张，即添加若干端接电阻。
在处理问题的进程中，布板阶段做一些调整是当然的事。可是，在开端布线之前，很重要的一步是依照布局计划验证数字部分的时序。此刻此刻，对板卡进行完好DFM/DFT布局复查将有助于保证该卡满意客户的需求。
OC48卡的数字布线
关于数字器材电源线和混合信号DSP的数字部分，数字布线要从SMD出路图(escape
patterns)开端。要选用装置工艺答应的最短和最宽的印制线。关于高频器材来说，电源的印制线相当于小电感，它将恶化电源噪声，使模仿和数字电路之间发生不希望的耦合。电源印制线越长，电感越大。
选用数字旁路电容可以得到最佳的布局和布线计划。简言之，依据需求微调旁路电容的方位，使之装置便利并散布在数字部件和混合信号器材数字部分的周围。要选用相同的“最短和最宽的走线”办法对旁路电容出路图进行布线。
当电源分支要穿过接连的平面时(如OC48接口卡上的3.3V电源层)，则电源引脚和旁路电容自身不用同享相同的出口图，就可以得到最低的电感和ESR旁路。在OC48接口卡这样的混合信号PCB上，要特别注意电源分支的布线。记住，要在整个卡上以矩阵摆放的方式放置额定的旁路电容，即便在无源器材附近也要放置
。
电源出路图确认之后，就可以开端主动布线。OC48卡上的ATE测验触点要在逻辑规划时界说。要保证ATE接触到100%的节点。为了以0.070英寸的最小ATE测验探头完结ATE测验，有必要保存引出过孔(breakout
via)的方位，以保证电源层不会被过孔的不和焊盘(antipads)穿插所间隔。
假如要选用一个电源和接地层开口(split)计划，应在平行于开口的附近布线层上挑选偏移层(layer
bias)。在附近层上按该开口区域的周长界说制止布线区，避免布线进入。假如布线有必要穿过开口区域到另一层，应保证与布线相邻的另一层为接连的接地层。这将削减反射途径。让旁路电容跨过开口的电源层对一些数字信号的布板有优点，但不引荐在数字和模仿电源层之间进行桥接，这是因为噪声会经过旁路电容相互耦合。
若干最新的主动布线运用程序可以对高密度多层数字电路进行布线。开端布线阶段要在SMD出口中运用0.050英寸大尺度过孔距离和考虑所运用的封装类型，后续布线阶段要容许过孔的方位相互靠得比较近，这样一切东西都能完结最高的布通率和最低的过孔数。因为OC48处理器总线选用一种改进的星形拓扑结构，在主动布线时其优先级最高。
总结
OC48卡布板完结之后要进行信号完好性核对和时序仿真。仿真证明布线辅导到达预期的要求并改进了第二层总线的时序目标。终究进行规划规矩查看、终究制作的复查、光罩和复查并签发给制作者，则布板使命才正式完毕。
