PCB板的設(shè)計(jì)是電子工程師的必修課程,而要想設(shè)計(jì)出一塊完美的PCB板也并不是一件簡(jiǎn)單的事。一塊極致的PCB板不但必須保證元器件挑選,還必須具有優(yōu)良的信號(hào)傳導(dǎo)性能。文中將會(huì)就PCB高速信號(hào)電路原理中的走線方法專業(yè)知識(shí),作一些簡(jiǎn)單的介紹,期望可以對(duì)大伙兒的工作有一定的幫助。
在PCB板的具體設(shè)計(jì)方案全過(guò)程中,絕大多數(shù)技術(shù)工程師都是挑選應(yīng)用多層線路板來(lái)進(jìn)行高速信號(hào)板布線,這類多層線路板即是不可或缺的構(gòu)成,都是協(xié)助硬件工程師減少電源電路影響的合理方式。在運(yùn)用多層線路板來(lái)進(jìn)行PCB的高速信號(hào)電路設(shè)計(jì)時(shí),必須有效的選擇層數(shù)來(lái)減少線路板尺寸,充分利用內(nèi)層來(lái)設(shè)定屏蔽掉,保持就近接地裝置,能合理減少內(nèi)寄生電感器,減少信號(hào)傳送長(zhǎng)度。
上邊所提及的幾類運(yùn)用多層線路板提高PCB信號(hào)傳送可信性的方式外,也有一部分權(quán)威資料顯示信息,相同原材料時(shí)四層板要比雙面線路板的噪音低20dB。導(dǎo)線彎曲越低越高,最好是選用全平行走線,必須轉(zhuǎn)折點(diǎn)話能用45度曲線或弧形轉(zhuǎn)折點(diǎn),能夠減少高速信號(hào)對(duì)外開(kāi)放的發(fā)射點(diǎn)和相互之間的藕合,降低信號(hào)的輻射源和反射面。
每個(gè)高速電源電路元器件引腳間的導(dǎo)線虛梁更替越低越高,就是說(shuō)元器件聯(lián)接全過(guò)程中常用的焊盤(pán)越低越高。一般而言,一個(gè)焊盤(pán)可產(chǎn)生約0.5pF的接觸電阻,這將造成電源電路的延時(shí)持續(xù)上升。另外,高速電源電路走線要留意信號(hào)線近距平行面布線所導(dǎo)入的“交叉式影響”,若沒(méi)法防止平行面遍布,能夠在平行面信號(hào)線的背面布局大規(guī)模的“地”來(lái)降低影響。在鄰近的2個(gè)層,布線的方位盡量取名為互相豎直。
對(duì)非常關(guān)鍵的信號(hào)線應(yīng)部分模塊執(zhí)行接地線包圍著,可在如鐘表信號(hào)、高速仿真模擬信號(hào)等這種不容易遭受影響的信號(hào)布線的另外在外場(chǎng)再加維護(hù)的接地線,即將維護(hù)的信號(hào)線夾在正中間。各種信號(hào)布線是不可以產(chǎn)生環(huán)路的,一樣接地線也不可以產(chǎn)生電流量環(huán)路。而假如造成環(huán)路走線電源電路則將在系統(tǒng)軟件中造成挺大的影響。選用接地線包圍著信號(hào)線的走線方式,能合理的防止走線時(shí)產(chǎn)生環(huán)路。應(yīng)當(dāng)在每一集成電路芯片塊的周邊設(shè)定一個(gè)或好多個(gè)高頻率去耦電容器。仿真模擬接地線、大數(shù)字接地線等接往公共性接地線時(shí)得用高頻率扼流階段。
差分信號(hào)規(guī)定在同一層上且盡量的挨近平行面布線,差分信號(hào)線中間不容許插進(jìn)一切信號(hào),要等長(zhǎng)等間距。布線盡量減少高速信號(hào)走線發(fā)枝或產(chǎn)生樹(shù)墩。高頻率信號(hào)線走在表面非常容易造成很大的電磁波輻射,將高頻率信號(hào)線走線在開(kāi)關(guān)電源和接地線中間,根據(jù)開(kāi)關(guān)電源和最底層對(duì)無(wú)線電波的消化吸收,所造成的輻射源將降低許多。
在微控制器(MCU)為主的系統(tǒng)中最敏感的信號(hào)是時(shí)序、復(fù)位和中斷信號(hào)。振蕩器在開(kāi)關(guān)時(shí)尤其敏感。這些電路與高電流走線不能平行,以免引起信號(hào)干擾和誤判。振蕩器或陶瓷共振時(shí)鐘是一種射頻電路,必須有效布局為距離最近,走線最短以減少其敏感性。應(yīng)盡量將振蕩電路靠近微控制器布局,位置對(duì)稱,使得走線距離最短,振蕩電路的地線應(yīng)該連接元件可能使用最短路徑的接地管腳,電源和接地管腳應(yīng)該直接連接到PCB的電源部分。