歡迎∆光∆臨[Lín]惠州新塘通讯设备有限公司官◇網◇!
您當(Dāng)前的位置: ▿首▿頁 ?>? 新聞動[Dòng]态 ?>? 行(Háng)業新聞

行業新聞

高頻PCB布線的設計與技巧

發布時間:2017-09-14 點擊數:載入中...

∆高∆頻電路往[Wǎng]往(Wǎng)集成度較高,布線密度大,采用多層闆既是布線所必須,也是降低幹擾(Rǎo)的有效手段。在PCB 布局階(Jiē)段,合[Hé]理的選擇一定層數[Shù]的▽印▽制闆尺寸,能∇充∇分利用中間層來設置屏蔽,更好地∆實∆[Shí]現就○近○接地,并有效地降低寄生電感和縮短信号◇的◇(De)傳輸▲長▲度[Dù],同時還能大幅度∇地∇(Dì)降低信号的交叉幹擾等。同種材料時,四[Sì]層闆要比雙面闆的(De)噪聲●低●20dB。但是,同[Tóng]時也[Yě]存(Cún)在一個[Gè]問題,PCB半層數越高,制造工藝越[Yuè]複雜,單位成本也就(Jiù)越高,這就要求在進行PCB 布局時,除[Chú]了選擇[Zé]合适的層數▽的▽PCB闆,還需要進行合理的元器件[Jiàn]布局[Jú]規劃,并采[Cǎi]用正确的布[Bù]線規則來完成設計。 今(Jīn)天就将以本文來⋄介⋄[Jiè]紹在PCB設(Shè)計中的高頻[Pín]電路布線(Xiàn)技巧。?
??? 1、高頻電路器件(Jiàn)管腳間的引線層間(Jiān)交替越少[Shǎo]越好?

??? 所謂“引(Yǐn)線的層間交(Jiāo)替越少越[Yuè]好”是指元件連接過程中所用的過孔(Via)▾越▾[Yuè]少越好。一個◆過◆孔⋄可⋄帶來[Lái]約0.5pF的分布電▾容▾,減少過孔數能顯着[Zhe]提高速度和▿減▿[Jiǎn]少數據出錯的可能性。?

??? 2、高頻電路器件管[Guǎn]腳間的引線越短越好?

??? 信号的輻射強度是和[Hé]信号線的走線長度成(Chéng)正比的,高頻的信号引線越長,它就越容易耦合到靠[Kào]近它的元器件◆上◆○去○,所以對于諸▿如▿信◇号◇[Hào]的時鐘、晶振、DDR的數據、LVDS線、USB線(Xiàn)、HDMI線等高頻信号[Hào]線都是▿要▿(Yào)求盡可能的走線[Xiàn]越短越好。?

??? 3、高速電[Diàn]子器件管腳間的[De]引線彎折越少▾越▾好?

??? 高頻電路布線的引∇線∇(Xiàn)最▲好▲[Hǎo]采用全(Quán)直線,需要轉[Zhuǎn]折,可用45度折線[Xiàn]或者[Zhě]圓弧轉折,這種要求在低頻○電○[Diàn]路中僅◆僅◆用于提高(Gāo)銅箔[Bó]的固着強度,而在高頻(Pín)▾電▾[Diàn]路中,滿足這◆一◆要求卻可以減(Jiǎn)少高頻●信●号對外的發射和◊相◊(Xiàng)互(Hù)間的耦合。?

??? 4、注意信号線近距離[Lí]平行走線引入的[De]“串擾”?

??? 高頻(Pín)電路布線(Xiàn)要注意信号(Hào)線[Xiàn]近距離平∇行∇走線●所●引入[Rù]的(De)“串擾”,串擾是指(Zhǐ)沒有直接連接的信号線之間▽的▽耦合現象。⋄由⋄于高頻信号▽沿▽着傳輸線是以電磁波的形式傳輸的,信号[Hào]線∆會∆(Huì)起到(Dào)天線的作用,電磁場的∆能∆量◊會◊(Huì)在傳輸線的周(Zhōu)圍發射(Shè),信号之間由于電磁場的相互耦合而(ér)産生[Shēng]的不期望的噪聲信号稱為串擾 (Crosstalk)。PCB闆層◊的◊參數、信号線的(De)間距、驅[Qū]動端和接收端的電氣(Qì)特性以及信▽号▽[Hào]∇線∇端接方式對串擾都有(Yǒu)一定的影響。所以為了減少高頻信号的串擾,在布[Bù]線的時候要求盡可能(Néng)的做到以下◆幾◆點:?

??? (1)在布線空間允許▽的▽條件下,在串擾較嚴重的兩條線之間插入一條地線或地平面,可以起到▾隔▾離的作用而減少串擾;?

??? (2)當信号線周[Zhōu]圍的空間本身就存在時變的電[Diàn]磁場⋄時⋄,若無法避免平行分布,可在平(Píng)行信[Xìn]号線的反面布置大面積“地”∇來∇大▾幅▾減少幹擾;?

??? (3)在布線空間許可的前○提○(Tí)下,加大相鄰信号線間的間距,減◆小◆信●号●線的平(Píng)行長度,時鐘線盡量與關鍵信号線垂直而不要平行;?

??? (4)如果同一層内的平行走(Zǒu)線幾乎無法避免,在相▾鄰▾兩個[Gè]∆層∆,走線的[De]方向●務●必卻為相互垂[Chuí]直;?

??? (5)在數字電路中,通常(Cháng)的時鐘[Zhōng]信号都是邊(Biān)沿變化快的信[Xìn]号,▿對▿外串擾大[Dà]。所以在設計中,時鐘線▾宜▾[Yí]用地線包圍起[Qǐ]來并多打地線孔來減少分∆布∆電容,從而減少串擾(Rǎo);?

??? (6)對高頻信号時鐘盡量使(Shǐ)用低電壓差分時鐘(Zhōng)信号并◈包◈(Bāo)地方式,需要注意包地打孔的[De]完整性;?

??? (7)▽閑▽置不用的(De)輸[Shū]入[Rù]端不要懸空,而是将(Jiāng)其接地或接電(Diàn)源(◊電◊源在高頻信号▲回▲(Huí)路(Lù)中也是地[Dì]),因為懸空的∆線∆有可能等(Děng)效于發射天∇線∇,接地就能[Néng]抑制發射。實踐證▿明▿[Míng],用這種辦法消除串擾有時能立即見效。?
??? 5、高頻[Pín]數字(Zì)信号的地線和模拟信[Xìn]号地[Dì]線做隔離?

??? 模拟地線、數字地線等接往[Wǎng]公共地線時要用高頻扼流磁珠連接或者直接隔離并選擇合适的▽地▽方單點互聯。▾高▾頻數字信号∇的∇(De)地線的地電位一般是[Shì]不一緻的,▲兩▲者直接常常存在一定○的○電[Diàn]壓差,而且,高頻數(Shù)字信号●的●[De]地線還常常帶有非▿常▿豐富的高頻信号的諧[Xié]波分量,當直接[Jiē]連接數字信号地線和模拟信号地線時,高頻▽信▽[Xìn]号▽的▽諧波就會通過地線耦合的方式對模拟信号進行幹[Gàn]擾。所以通常(Cháng)情況下,對高頻數字信号的地線和模拟信号的地線是要做隔[Gé]離的,可以采用在合适位置單[Dān]點互聯的方式,或者采用高頻(Pín)扼流磁珠互聯的[De]方∆式∆。?

??? 6、集成電路塊的[De]電源引腳增加高頻退藕電容?

??? 每個集成電路塊的電源引腳就近增一個高頻退藕(ǒu)電容。增(Zēng)加電◈源◈引腳的高頻退藕電容,∆可∆以有效地抑制電●源●(Yuán)▽引▽腳上(Shàng)的高頻(Pín)諧波∆形∆成幹擾[Rǎo]。?

??? 7、避免走線形成[Chéng]的環路?

??? 各類高頻信号走線盡量不要形(Xíng)○成○環(Huán)路[Lù],若無法避免則應[Yīng]使環路面積盡量(Liàng)小。?

??? 8、必(Bì)須(Xū)保證良好的信号阻◇抗◇匹(Pǐ)配?

??? 信号在⋄傳⋄輸的過(Guò)程中,當阻抗不匹配的時候,信(Xìn)号就會在傳輸通◆道◆中發生信号的反射,反射會◈使◈合成信号(Hào)形成過◆沖◆(Chòng),導緻信号在邏輯門限附(Fù)近[Jìn]○波○動。?

??? 消(Xiāo)除反射的根◊本◊辦法是使[Shǐ]傳輸[Shū]信号的▾阻▾抗良好匹配,由于負載阻抗與傳輸線的特[Tè]性阻抗[Kàng]相差越▽大▽反射也越大,所以應盡可(Kě)能使(Shǐ)信号傳輸線的特◊性◊(Xìng)阻抗與負載阻抗相等。同時還[Hái]要注∇意∇PCB上(Shàng)的傳輸線不能出現突變或拐角[Jiǎo],盡(Jìn)∇量∇(Liàng)保持傳輸線[Xiàn]各點阻抗(Kàng)連續(Xù),否(Fǒu)則在傳輸線(Xiàn)各段(Duàn)之間也将會出現反射。這就要求在進行高速PCB布線時,必[Bì]須要遵守以下布線(Xiàn)規則:?

??? (1)LVDS布線規則。要求LVDS信号(Hào)差分走線,線寬7mil,線距6mil,目的是∆控∆制HDMI的差分信号對阻抗為100+-15%歐▽姆▽[Mǔ];?

??? (2)USB布◆線◆規則。要求USB信号差分走線,線寬10mil,線距6mil,地○線○和∆信∆号線距6mil;?

??? (3)HDMI布線規則。要求HDMI信号差◇分◇走線,線[Xiàn]寬10mil,線[Xiàn]距6mil,每兩組HDMI差分信号對的間距超▽過▽20mil;?

??? (4)DDR布線規則。DDR1▿走▿線要(Yào)求信号盡量▾不▾走(Zǒu)過孔,信号線等寬,線與線等距,走線必∇須∇(Xū)滿足2W原◈則◈,以減少信号間(Jiān)的串擾,對DDR2及以上的高速(Sù)器件,還要○求○高頻數(Shù)據走(Zǒu)線(Xiàn)▽等▽長,以保(Bǎo)證(Zhèng)信号的阻(Zǔ)抗匹配。?

??? 保持信(Xìn)号傳輸的完整性,防止由于▾地▾線分割引(Yǐn)起的“地彈現象”。?
相關新聞
eAQvNFGZidDZEp3wfWHviUlgyStbYGHzn5XJ20QSr4Aiw4QQ24F2UGBYORGLuCs89Dokt8Mj/9a5GDEma0IfOraj44D0KNpwMaubzyscqfG95KZuRpiE3mioLO9NZZMRLz0UaXei1nOnSwRmMg1Se4YcIFsUd8gLrVB+ywKfYffMDuZEy1A44OK4J51axKjT9kiy6tRquD0=