高频高密度@@PCB布局设计@@注意事项@@

现在@@的器件都是正朝着高速@@@@,低功耗@@,小体积和@@高抗干扰的方向发展@@。 PCB设计是电子@@产品设计的重要阶段@@@@。它可以实现电子@@@@188足彩外围@@app 之间的连接和@@功能@@,也是电源电路设计的重要组成部分@@。高频电路具有更高的集成度和@@更高的布局密度@@,因此@@对于高速@@高密度主板如何使布局更合理@@,更科学至关重要@@。

高速@@PCB布局设计@@注意事项@@

设计电气原理图时@@,应根据结构要求和@@功能划分采用多个功能模块板@@,并确定各功能板@@PCB的物理尺寸和@@安装方法@@。还应考虑调试和@@维护的便利性@@、屏蔽@@、散热和@@@@EMI性能@@。 

规划布局布线时@@@@,需要@@确定布局布线方案@@,比如关键电路@@,信号@@线@@,布线方法的细节以及要遵循的布线原则@@等@@。 通过检查@@、分析和@@修改@@PCB设计过程的几个步骤@@。并对整个布局过程完成后进行综合规则检查没问题@@,才能进一步设计@@。

关于多层@@@@PCB布局设计@@:

高频电路通常都是高度集成并具有高密度布线设计@@。于是使用多层@@板主要是减少干扰的必要和@@有效手段@@。 在@@PCB布局阶段@@@@,需要@@合理的规划板子的尺寸和@@层数@@,这样可以充分利用中间层来进行设计@@,这样不仅可以进行接地@@处理@@、有效降低寄生电感@@、缩短信号@@传输长度@@,还可以大大减少信号@@等的交叉干扰等好处@@,以上这些方法都有利于高频电路的可靠性设计@@。即@@使采用相同板料@@,四层板的噪声比双面板低@@20dB。然而@@,同时@@也存在@@一个问题@@,即@@PCB板层越多@@,制造工艺越复杂@@,成本就会越高@@,这就要求在@@@@PCB布局中@@,除了选择合适的@@PCB层数外@@,还应进行合理的@@188足彩外围@@app 布局规划@@,并采用适当的布线规则@@来完成设计@@。以下八点内容都是围绕多层@@@@PCB布局设计@@方面来阐述的@@:

多层@@PCB布局设计@@

1、 高频电路层之间管脚的交叉引线越少越好@@@@。

这意味着连接中使用的@@Via越少越好@@。原因是@@Via可以带来约@@0.5pF的分布电容@@,而减少@@Via的数量即@@可提高@@响应速度并降低数据@@错误的可能性@@。

2、高频电路管脚之间的引线越短越好@@。

信号@@的辐射强度与信号@@线@@的布线长度是成正比的@@。高频信号@@布线越长@@,它就越容易耦合到其器件@@。因此@@,对于信号@@时钟@@,晶体振荡器@@,DDR数据@@,LVDS,USB和@@HDMI等高频信号@@线@@@@,走线长度越短越好@@,有空间@@的话要进行包地处理@@。

3、 高频电子@@设备@@中管脚之间的布线弯曲越小越好@@。

高频电线引线最好使用全直线@@。如果需要@@弯曲@@,可以使用@@45度走线或@@圆弧走线@@。该要求仅用于提高@@低频电路中铜箔的结合强度@@,而在@@高频电路中@@,满足该要求可以减少高频信号@@之间的反射和@@耦合干扰@@。

4、注意信号@@线@@平行布线而近距离引入的@@“串扰@@”。

对于高频电路布线@@,应注意由近距离平行的信号@@线@@引入的@@“串扰@@”。串扰@@是指没有直接连接的信号@@线@@之间的耦合现象@@。由于高频信号@@以电磁波的形式沿传输线传输@@,信号@@线@@将充当天线@@,并且电磁场的能量将在@@传输线周围进行发射而形式的@@。由于电磁场的耦合@@,信号@@之间的不需要@@的噪声信号@@被称为串扰@@@@。PCB板层的参数@@,信号@@线@@的间距@@,发送和@@接收端子的电气特性以及信号@@线@@连接方式都对串扰@@有一定的影响@@。因此@@,

(1)  如果两条线之间存在@@严重的串扰@@@@,在@@布线空间@@允许的情况下@@,可以在@@两条线之间插入地线或@@地平面@@,这样可以起到隔离的作用并减少串扰@@@@。

(2)  当信号@@线@@周围的空间@@本身具有可变电磁场时@@,如果不能避免平行分布@@,可以在@@并行信号@@线@@的另一侧设置大面积的@@“接地@@”,这样可以大大减少干扰@@。

(3)  在@@充足布线空间@@的前提下@@,可以增加@@相邻信号@@线@@之间的空间@@@@,减小信号@@线@@的平行长度@@。时钟线应垂直于键信号@@线@@而不是平行线@@。

(4)  如果同一层中的平行线几乎是不可避免的@@,则它们必须在@@相邻层中彼此垂直@@。

(5)  在@@数字电路中@@,通常的时钟信号@@是边沿变化快速信号@@@@,外部串扰@@很大@@。因此@@,在@@设计中@@,建议时钟线做包地处理并为地线腾出更多空间@@@@,以减小分布电容@@,从而减少@@串扰@@@@。

(6)  高频信号@@时钟应尽可能使用低压差分时钟信号@@@@,并注意穿孔的完整性@@。

(7)  空脚不要悬空@@,而是接地@@或@@连接到电源@@,因为悬挂线可能等同于发射天线@@,而接地@@可以抑制传输等@@。

5、高频数字信号@@地线和@@模拟信号@@地线要隔离@@。

模拟地线@@,数字地线等连接到公共地线时要使用高频扼流磁珠连接或@@直接隔离并选择合适的单点连接@@。地线接地@@电位的高频数字信号@@不一致@@,两者都直接存在@@电压差@@,而高频数字信号@@地线往往包含很丰富@@,直接连接数字时高频信号@@接地@@的谐波分量信号@@和@@模拟信号@@接地@@后@@,高频信号@@谐波将通过地的方式耦合到模拟信号@@的干扰@@。因此@@,一般情况下@@,应隔离高频数字信号@@的地线和@@模拟信号@@的地线@@,以免数字地和@@模拟地之间的串扰@@@@。

6、增加@@IC模块电源引脚的高频去耦电容@@。

每个@@IC模块的电源引脚在@@附近添加高频去耦电容@@。增加@@IC模块电源引脚的高频去耦电容@@,可有效抑制高频谐波对电源引脚的干扰@@。

7、布线时@@要避免环路@@。

布线时@@,各种高频信号@@不应形成环路@@。如果不可避免@@,则环路面积应尽可能小@@。

8、关键信号@@要保证阻抗匹配要求@@。

在@@传输过程中@@,当阻抗不匹配时@@,信号@@将在@@传输通道中反射@@,将使合成信号@@过冲@@,导致信号@@在@@逻辑阈值附近波动@@。消除反射的基本方法是使传输信号@@的阻抗很好地匹配@@。由于负载阻抗与传输线的特征阻抗之间的差异较大@@,反射较大@@,因此@@信号@@传输线的特征阻抗应尽可能地等于负载和@@阻抗@@。同时@@,还要注意@@PCB上的传输线不能突然出现变化或@@者拐角@@,并尽可能保持传输线各点之间的阻抗连续@@,否则将在@@传输线的每个@@段之间发生反射@@。这需要@@在@@进行高速@@@@PCB布线时@@遵循以下布线规则@@@@:

(1)LVDS布线规则@@。LVDS信号@@需要@@进行差分布线@@,线宽@@为@@7mil,线距@@为@@6mil。

(2)USB接线规则@@。差分布线需要@@@@USB信号@@,线宽@@10mil,线距@@6mil,地线和@@信号@@线@@间距@@@@6mil;

(3)HDMI接线规则@@。需要@@HDMI信号@@差分布线@@,线宽@@10mil,线间距@@6mil,两组@@HDM1差分信号@@之间的每个@@间距超过@@20mil。

(4)DDR接线规则@@。DDR布线要求信号@@尽可能不要打过孔@@。信号@@线@@宽度相等@@,线和@@线等距@@。布线必须符合@@3W原则@@,以减少信号@@之间的串扰@@@@@@。

减少信号@@之间的串扰@@@@

除了上述设计方法外@@,高频信号@@在@@走线时容易产生大的电磁辐射@@,工程师在@@@@PCB布线时@@应尽量避免高速@@信号@@分支或@@树桩式走线@@。如果高频信号@@线@@连接在@@电源和@@地线之间@@,则通过电源和@@底层吸收电磁波产生的辐射将大大减少@@。总之@@,高频电路通常具有高度集成和@@高布线密度@@。多层@@板的使用是减少干扰的必要和@@有效手段@@。在@@PCB Layout阶段@@,合理选择某层印刷电路板的尺寸@@,中间层可以充分用于设置屏蔽@@@@,更好地实现接近地平面@@。

文章转载自@@:志博@@PCB