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PCB题目基础练习1

news 2025/8/13 11:27:30

1、对于PCB上的电气连线，1mm宽的互连线(10Z铜厚)可以承载（）电流

A.1mA

B.10mA

C.1A

D.无法确定

答案：PCB通过电流的能力与线宽和铜箔厚度（有时候按照盎司来计算，也就是1平方米的覆铜板上的铜的质量，常见的有0.5oz，1oz，2oz，3oz，对应的铜箔厚度分别是18um，35um，70um，105um；对于1oz的印制板，1mm线宽通过电流的经验值约为1A。故选C

另：答案是相对保守的，查相关表格，1盎司走线是可以通过2A左右电流。

2、版图设计中，减小寄生电容的影响的常用措施不包括（）。

A.避免长距离一起走线

B.尽量减小敏感信号线长度

C.电路模块上尽量不要走线

D.加大金属走线线宽，减小金属长度

答案：根据电容的计算公式：C = ε · (S/ d)

减小寄生电容的方法的出发点在于尽可能去减小面积S=W*L和选择更小的metal层，具体的方案有：1）敏感信号线尽量短；2）选择高层金属走线；3）敏感信号彼此远离；4）不宜长距离一起走线；5）电路模块上尽量不要走线；6）绕开敏感节点。加大金属走线线宽，减小金属长度是减小寄生电阻的方法

另：C = ε · (S / d)其中：

其中：

C 是电容值（单位：法拉，F）。

ε 是两极板间电介质（绝缘材料）的绝对介电常数（单位：法拉每米，F/m）。

绝对介电常数 ε 可以表示为：ε = ε₀ · εᵣ

ε₀ 是真空介电常数（≈ 8.854 × 10⁻¹² F/m）。

εᵣ 是电介质的相对介电常数（无量纲），表示该材料相对于真空储存电荷能力的倍数（空气/真空 ≈ 1，二氧化硅 ≈ 3.9-4.2，水 ≈ 80）。

A 是两极板正对的有效面积（单位：平方米，m²）。

d 是两极板之间的距离（单位：米，m）。

3、在4层PCB设计中,最优的分层设计方案是（）

A.TOP-GND-PWR-BOT

B.TOP-GND-SIG-PWR

C.TOP-PWR-GND-BOT

D.TOP-PWR-SIG-GND

答案：在4层PCB设计中,TOP-GND-SIG-PWR(选项B)是最优的分层设计方案,这种排列具有多个技术优势:

1. 信号层(SIG)被放置在电源层(PWR)和地层(GND)之间,这种设计可以:
- 为信号提供最好的电磁屏蔽效果
- 减少信号串扰
- 提供最短的回流路径
- 降低辐射干扰

2. 地层(GND)紧贴顶层(TOP),这种设计可以:
- 为高速信号提供良好的参考平面
- 减少电磁干扰(EMI)
- 提供更好的信号完整性

分析其他选项的问题:

A选项(TOP-GND-PWR-BOT):
- 电源层和地层相邻,容易产生电源噪声
- 信号没有良好的参考平面

C选项(TOP-PWR-GND-BOT):
- 顶层信号缺少紧邻的地层参考
- 电源层和信号层之间的耦合效应较大

D选项(TOP-PWR-SIG-GND):
- 信号层远离顶层的地层参考
- 不利于信号完整性的保持