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pcb高速高频走线规矩

2017-05-26 13:50分类:电子技术 阅读:

 

了解布线的工程师们都了解高频电路通常集成度较高、布线密度大的一种PCB线路方案,通常选用多层板,它的优势表如今既是布线悉数必要,也是下降搅扰的有用方法。在PCB Layout时期,合理的挑选必定层数的印制板标准,能充沛运用基地层来设置屏蔽,十分好地完毕就近接地,并有用地下降寄生电感和缩短信号的传输长度,一同还能大崎岖地下降信号的穿插搅扰等,悉数这些方法都对高频电路的牢靠性有利。同种资料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。可是,一同也存在一个疑问,PCB半层数越高,制作技能越凌乱,单位本钱也就越高,这就央求在进行PCB Layout时,除了挑选适宜的层数的PCB板,还需求进行合理的元器材方案方案,并选用精确的布线规矩来完毕方案。

1、高频电路器材管脚间的引线层间替换越少越好
所谓“引线的层间替换越少越好”是指元件联接进程中所用的过孔(Via)越少越好。一个过孔可带来约0.5pF的散布电容,削减过孔数能明显跋涉速度和削减量据犯错的或许性。
2、高频电路器材管脚间的引线越短越好
信号的辐射强度是和信号线的走线长度成正比的,高频的信号引线越长,它就越简略耦合到挨近它的元器材上去,所以关于比方信号的时钟、晶振、DDR的数据、LVDS线、USB线、HDMI线等高频信号线都是央求尽或许的走线越短越好。
3、高速电子器材管脚间的引线弯折越少越好
高频电路布线的引线最佳选用全直线,需求起色,可用45度折线或许圆弧起色,这种央求在低频电路中只是用于跋涉铜箔的固着强度,而在高频电路中,满意这一央求却能够削减高频信号对外的发射和彼此间的耦合。
4、留神信号线近间隔平行走线引进的“串扰”
高频电路布线要留神信号线近间隔平行走线所引进的“串扰”,串扰是指没有直接联接的信号线之间的耦合景象。因为高频信号沿着传输线是以电磁波的方法传输的,信号线会起到天线的效果,电磁场的能量会在传输线的周围发射,信号之间因为电磁场的彼此耦合而发作的不希望的噪声信声称为串扰(Crosstalk)。PCB板层的参数、信号线的间隔、驱动端和接纳端的电气特性以及信号线端接方法对串扰都有必定的影响。所以为了削减高频信号的串扰,在布线的时分央求尽或许的做到以下几点:
(1)在布线空间容许的条件下,( 版权悉数)在串扰较严峻的两条线之间刺进一条地线或地平面,能够起到隔绝的效果而削减串扰;
(2)当信号线周围的空间自身就存在时变的电磁场时,若无法避免平行散布,可在平行信号线的欠好安排大面积“地”来大幅削减搅扰;
(3)在布线空间容许的条件下,加大相邻信号线间的间隔,减小信号线的平行长度,时钟线尽量与要害信号线笔直而不要平行;
(4)假定同一层内的平行走线简直无法避免,在相邻两个层,走线的方向有必要却为彼此笔直;
(5)在数字电路中,通常的时钟信号都是边际改动快的信号,对外串扰大。所以在方案中,时钟线宜用地线围住起来并多打地线孔来削减散布电容,然后削减串扰;
(6)对高频信号时钟尽量运用低电压差分时钟信号并包本地法,需求留神包地打孔的无缺性;
(7)放置不必的输入端不要悬空,而是将其接地或接电源(电源在高频信号回路中也是地),因为悬空的线有或许等效于发射天线,接地就能按捺发射。实习证实,用这种方法消除串扰有时能当即收效。
5、高频数字信号的地线和仿照信号地线做隔绝
仿照地线、数字地线等接往公共地线时要用高频扼流磁珠联接或许直接隔绝并挑选适宜的本地单点互联。高频数字信号的地线的地电位通常是纷歧同的,两者直接常常存在必定的电压差,并且,高频数字信号的地线还常常带有十分丰盛的高频信号的谐波重量,当直接联接数字信号地线和仿照信号地线时,高频信号的谐波就会经过地线耦合的方法对仿照信号进行搅扰。所以通常状况下,对高频数字信号的地线和仿照信号的地线是要做隔绝的,能够选用在适宜方位单点互联的方法,或许选用高频扼流磁珠互联的方法。
6、集成电路块的电源引脚添加高频退藕电容
每个集成电路块的电源引脚就近增一个高频退藕电容。添加电源引脚的高频退藕电容,能够有用地按捺电源引脚上的高频谐波构成搅扰。
7、避免走线构成的环路
各类高频信号走线尽量不要构成环路,若无法避免则应使环路面积尽量小。
8、有必要确保超卓的信号阻抗匹配
信号在传输的进程中,当阻抗不匹配的时分,信号就会在传输通道中发作信号的反射,反射会使构成信号构成过冲,致使信号在逻辑门限邻近不坚决。
消除反射的根柢方法是使传输信号的阻抗超卓匹配,因为负载阻抗与传输线的特性阻抗相差越大反射也越大,所以应尽或许使信号传输线的特性阻抗与负载阻抗持平。一同还要留神PCB上的传输线不能呈现骤变或角落,尽量坚持传输线各点阻抗接连,不然在传输线各段之间也将会呈现反射。这就央求在进行高速PCB布线时,有必要要遵从以下布线规矩:
(1)LVDS布线规矩。央求LVDS信号差分走线,线宽7mil,线距6mil,意图是操控HDMI的差分信号对阻抗为100+-15%欧姆;
(2)USB布线规矩。央求USB信号差分走线,线宽10mil,线距6mil,地线和信号线距6mil;
(3)HDMI布线规矩。央求HDMI信号差分走线,线宽10mil,线距6mil,每两组HDMI差分信号对的间隔逾越20mil;
(4)DDR布线规矩。DDR1走线央求信号尽量不走过孔,信号线等宽,线与线等距,走线有必要满意2W准则,以削减信号间的串扰,对DDR2及以上的高速器材,还央求高频数据走线等长,以确保信号的阻抗匹配。
终究咱们还要做到的是坚持全体电路信号传输的无缺性,避免因为地线切开致使的“地弹景象”。

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