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高频PCB板布线建议

发布日期:2021-05-06 14:36:13  |  关注:215

当模拟地线,数字地线等连接到公共地线时,应使用高频湍流磁珠连接或直接隔离选择适合单点互连的地方。高频数字信号的地的地电位通常是不一致的,并且两者之间通常存在一定的电压差。而且,高频数字信号的地线通常具有非常丰富的高频信号的谐波分量。当数字信号地和模拟信号地直接连接时,高频信号的谐波通过地线耦合干扰模拟信号。因此,通常,要隔离高频数字信号的接地和模拟信号的接地,并且在适当位置的单点互连方法或高频湍流磁珠的互连可以是通过。

 

 

一、必须确保良好的信号阻抗匹配。

 

在信号传输期间,当阻抗不匹配时,信号将反射在传输通道中,反射将超过复合信号,导致信号在逻辑阈值附近波动。

 

消除反射的基本方法是使发射信号的阻抗匹配良好。由于负载阻抗和传输线的特征阻抗之间的差异较大,因此反射也较大。因此,信号传输线的特征阻抗应尽可能地等于负载阻抗。同时,应注意PCB上的传输线不应突然或转角,尽量保持传输线各点的阻抗连续,否则传输线段之间会有反射。这需要在执行高速PCB布线时遵循以下布线规则:

 

USB布线规则。需要USB信号差分路由。线宽为10密耳,线间距为6密耳,地线和信号线相距6密耳。

 

HDMI接线规则。需要HDMI信号差分布线,线宽为10密耳,线间距为6密耳。每对HDMI差分信号对之间的间距超过20密耳。

 

LVDS接线规则。需要LVDS信号差分走线,线宽7mil,线间距6mil,目的是将HDMI的差分信号阻抗控制在100 + -15%欧姆

 

DDR接线规则。 DDR1布线要求信号不应尽可能地穿过孔。信号线的宽度相等,线与线等距。该线路必须符合2W原则,以减少信号之间的串扰。对于DDR2及以上版本的高速设备,需要高频数据。这些线的长度相等,以确保信号的阻抗匹配。

 

二、保持信号传输的完整性。

 

保持信号传输的完整性防止由地面分割引起的“地面反弹”。

 

三、注意并行线路引入的“串扰”信号线。

 

高频PCB布线应注意信号线平行线引入的“串扰”。串扰是指未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着传输线传输,信号线充当天线,并且电磁场的能量在传输线周围发射,并且由相互产生的不期望的噪声信号信号之间的电磁场耦合称为串扰。 PCB线路板层的参数,信号线的间距,驱动器和接收器的电特性以及信号线的终端都对串扰产生一定的影响。因此,为了减少高频信号的串扰,需要在布线过程中尽可能做到以下几点:

 

在两个接地之间插入接地或接地层具有严重串扰的线路可以在布线空间允许的条件下进行隔离并减少串扰。

 

当信号线周围的空间存在时变电磁场时,如果无法避免并联分布,可以在并联信号线的反面放置一个大面积的“接地”,以大大减少干扰。

 

在接线的前提下空间允许,增加相邻信号线之间的间距,减小信号线的平行长度,时钟线应垂直于关键信号线而不是平行。

 

如果同一层中的平行迹线几乎是不可避免的,则在相邻的两层中,迹线的方向必须彼此垂直。

 

在数字电路中,通常的时钟信号是边沿变化快的信号,外部串扰很大。因此,在设计中,时钟线应该被地线和更多的接地孔包围,以减少分布电容,从而减少串扰。

 

用于高频信号时钟,尝试使用低压差分时钟信号并覆盖地面。您需要注意包装的完整性。

 

请勿将未使用的输入端子接地,而是将其接地或连接到电源(电源也在高频信号回路中接地)。因为悬挂线可以等同于发射天线,所以接地可以抑制发射。实践证明,使用这种方法消除串扰有时可以立即生效。