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                      PCB高速信號電路設計技巧分享之布線技術

                      發布時間:2016-05-18 08:38:12 分類:資料中心

                       pcb板的設計是電子工程師的必修課,而想要設計出一塊完美的pcb板也并不是看上去的那么容易。一塊完美的pcb板不僅需要做到元件選擇和設置合理,還需要具備良好的信號傳導性能。本文將會就pcb高速信號電路設計中的布線技巧知識,展開詳細介紹和分享,希望能夠對大家的工作有所幫助。 

                         合理使用多層板進行pcb布線 

                          在pcb板的實際設計過程中,大部分工程師都會選擇使用多層板來完成高速信號布線工作,這種多層板既是必不可少的組成部分,也是幫助工程師降低電路干擾的有效手段。在利用多層板來完成pcb的高速信號電路設計時,工程師需要合理的選擇層數來降低印制板尺寸,充分利用中間層來設置屏蔽,實現就近接地,能有效降低寄生電感,縮短信號傳輸長度,降低信號間的交叉干擾等等,所有這些方法對高速電路的可靠性工作都是非常有利的。 

                          除了上面所提到的幾種利用多層板提升pcb信號傳輸可靠性的方法外,還有一部分權威資料顯示,同種材料時四層板要比雙面板的噪聲低20dB。引線彎折越少越好,最好采用全直線,需要轉折,可用45度折線或圓弧轉折,可以減小高速信號對外的發射和相互間的耦合,減少信號的輻射和反射。 

                          高速電路器件管腳間的引線越短越好 

                          在進行pcb高速信號電路的設計和布線過程中,工程師需要盡可能的縮短高速電路器件管腳之間的引線,以為引線越長,帶來的分布電感和分布電容值越大,這將會導致高速電路系統發生反射、振蕩等。 

                          除了要盡可能的縮短高速電路元件管腳之間的引線之外,在pcb布線的過程中,各個高速電路器件管腳間的引線層間交替越少越好,就是元件連接過程中所用的過孔越少越好。通常來說,一個過孔可帶來約0.5pF的分布電容,這將導致電路的延時明顯增加。同時,高速電路布線要注意信號線近距離平行走線所引入的“交叉干擾”,若無法避免平行分布,可以在平行信號線的反面布置大面積的“地”來減少干擾。在相鄰的兩個層,走線的方向務必取為相互垂直。 

                          對特別重要的信號線或局部單元實施地線包圍 

                          在進行pcb板的布線設計過程中,工程師可以對一些非常重要的信號線采用地線包圍的方法,可在如時鐘信號、高速模擬信號等這些不易受到干擾的信號走線的同 時在外圍加上保護的地線,將要保護的信號線夾在中間。因為在設計的過程中,各類信號走線是不能形成環路的,同樣地線也不能形成電流環路。而如果產生環路布 線電路則將在系統中產生很大的干擾。采用地線包圍信號線的布線方法,能有效的避免布線時形成環路。應該在每個集成電路塊的附近設置一個或幾個高頻去耦電 容。模擬地線、數字地線等接往公共地線時要用高頻扼流環節。某些高速信號線應特殊處理:差分信號要求在同一層上且盡可能的靠近平行走線,差分信號線之間不 允許插入任何信號,并要求等長。 

                          除了上面提到的幾種設計方法外,在進行pcb信號線布線設計時,工程師還應該盡量避免高速信號布線分枝或形成樹樁。高頻信號線走在表層容易產生較大的電磁輻射,將高頻信號線布線在電源和地線之間,通過電源和底層對電磁波的吸收,所產生的輻射將減少很多。 

                      來源:PCB高速信號電路設計技巧分享之布線技術

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