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怎么选择参考平面?

助工
2011-09-13 13:39:18     打赏
在根据DDR规范给电路板布线时,看到这样一句话,

“一般来说,DQ,DQS和时钟信号线选择VSS作为参考平面,因为VSS比较稳定,不易受到干扰,地址/命令/控制信号线选择VDD作为参考平面,因为这些信号线本身就含有噪声”
我的问题是,怎么选择参考平面。假如我的电路板分为TOP、VSS、VDD、BOTTOM。那么我的信号线如果从TOP走到了BOTTOM,这个过程参考平面的选择有什么变化吗?




关键词: 怎么     选择     参考     平面    

高工
2011-09-13 19:18:07     打赏
2楼
建议把原文传上来让大家看看,
按常理来说,所有的信号都是以 地电平 作为参考的,也就是一般说的参考平面
你里面应该不是这个意思

采用 Top Gnd VCC Bottom 这种分层结构的四层板布局时,
顶层的信号线由于紧靠GND层,受到的干扰相对来说少一些,一般会走一些对噪声比较敏感的信号
而底层的信号线受的干扰相对大些,一般走一些对噪声不太敏感的信号


工程师
2011-09-14 14:39:02     打赏
3楼

        我是这样理解的,所谓参考平面,就是一个固定的电平平面。一般为“地平面”或“电源平面”。但往往一个系统中,不止一个“地平面”,比如分模拟地与数字地;也不只一个“电源平面”,因为电源可能有5V,3.3V,2.5V,1.8V等等。
           所以关于你所看到的DDR PCB布线规范中的话“一般来说,DQ,DQS和时钟信号线选择VSS作为参考平面,因为VSS比较稳定,不易受到干扰,地址/命令/控制信号线选择VDD作为参考平面,因为这些信号线本身就含有噪声”,只需要保证DQ、DQS和时钟线受到的干扰小就行。如何保证干扰小,就要分析你的参考平面中,哪个参考平面的噪声比较大。占用IO比较多的总线,往往会引入比较大的噪声。比如,你的地址线,设地址位数有24根,当你地址从0x000000突然谈到0xffffff时,会引起24个IO口同时从输出“低”变到“高”,此时由于功率剧烈变化,IO口电源与地上的电流会有比较大的波动,这种波动就是噪声。如果你的IO口供电电压为2.5V,则此2.5V电源平面上,和相应的地平面上,噪声是比较大的。
        


工程师
2011-09-14 15:00:11     打赏
4楼

     关于你后面4层板的问题,如果你的4层板为TOP、VSS、GND、BOTTOM,我不知道你的VSS是电源还是地,因为一般VSS都表示地。如果是地的话,那么你的电源会布在TOP会BOTTOM层,此时电源不再是一个“平面”,而只是一些“线”。
   如果你信号线选择为GND或VSS层为参考平面,信号线从TOP层到BOTTOM层,参考平面是没有发生变化的。


助工
2011-09-14 15:09:15     打赏
5楼

我写错了,应该是TOP、VSS、VDD、BOTTOM


助工
2011-09-14 15:12:42     打赏
6楼

呵呵,问个题外话,这些知识我要看哪些方面的书才能找到呢?请问你是怎么学习的呢?


高工
2011-09-14 20:52:23     打赏
7楼
LZ只提了只言片语,没有全文,不是很清楚要表达的是什么,既然你展开了,不妨说说
显然在这个问题上并非按常规理解的“电平平面”(并且你自己也不是这样理解的)

在高速板、多层板设计中,常常都把整个PCB层GND层或者电源层。。这样做目的有二,一是保证信号线阻抗匹配,二是提供比较好的电流回路,降低EMI,也就是本贴的重点所在。由于这样分层,一般也把这个电源层或者地层叫做“参考平面”,以靠近某一层称作把这个层作为参考平面,高速板所讲的微带线、带状线也是指这个说的

我们都知道,所有的信号,不管是噪声,电源,还是我们关心的数字模拟信号,最终都是要回到电源地的,

上面文章中采用的应该是S-G-P-S或者S-P-G-S典型结构的四层板,下面以S-G-P-S为例,在这种结构中,顶层信号层以GND为参考平面,是典型的微带线结构,由于这个信号层靠近GND层,其中的噪声信号很容易就可以通过GND层流出去,所以这个信号层的噪声相对较小,也由于其微带线结构,比较容易时行阻抗匹配,所以如果采用这种结构的四层板进行较高速PCB布板时,一般都把关键信号(包括高速的,敏感的等)放在这一层,
也就是LZ所说的“一般来说,DQ,DQS和时钟信号线选择VSS作为参考平面,因为VSS比较稳定,不易受到干扰”
相对来顶层来说,由于底层信号层以VCC(一般不是只有一个网络)作为参考平面,一般认识这个信号层没有顶层那么干净了,所以一般走一些相对来说不太重要的信号,
所以就有LZ所说”地址/命令/控制信号线选择VDD作为参考平面,因为这些信号线本身就含有噪声”

高工
2011-09-14 21:03:40     打赏
8楼
再回到LZ的问题中来,
”假如我的电路板分为TOP、VSS、VDD、BOTTOM。那么我的信号线如果从TOP走到了BOTTOM,这个过程参考平面的选择有什么变化吗?“

这个问题比较复杂,还得从回流路径来说
我们都知道电流回流路径都是选择 阻抗 最小路径回到电源
在低频情况下比较简单,回路阻抗一般认为只有电阻,选择最短路径回到电源
但是在高频的情况,回流就会比较复杂,一般认识,在这个时候回路中电感起主要作用,回流路线位于参考平面中与信号线上方(或下方),所以,在高速板中换层会导致回流路径复杂化,
这时候回流回径是什么样子的,别问我。。。等高手解答
所以如果是高速的关键的信号,自己没把握,最好不要换层。。。

高工
2011-09-14 21:10:58     打赏
9楼
常用实用四层板分层结构

L1      S     S     S   
L2      G     P     G
L3      P     G    S-P
L4      S     S     S

助工
2011-09-15 10:16:12     打赏
10楼

谢谢你的回答,很有用


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