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【干货】高速PCB设计的一些规则及原因分析

菜鸟
2020-04-20 11:04:07    评分

随着当前电子产品的信号速率不断提高,“高速信号”在 PCB 设计中已经非常常见。因此,不管是PCB设计初学者,还是PCB设计从业者,“高速PCB设计”都是大家必须要掌握的设计技能,这其中包括PCB设计理论及设计规范与规则。

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一些高速PCB设计的规则分析

1、PCB布局设计时,应充分遵守沿信号流向直线放臵的设计原则,尽量避免来回环绕。

原因分析:避免信号直接耦合,影响信号质量。

2、PCB时钟频率超过5MHZ 或信号上升时间小于5ns,一般需要使用多层板设计。

原因分析:这是PCB设计中的“55原则”。采用多层板设计信号回路面积能够得到很好的控制。

3、多层板中,单板TOP、BOTTOM 层尽量无大于50MHZ 的信号线。

原因分析:最好将高频信号走在两个平面层之间,以抑制其对空间的辐射。

4、在PCB板上,接口电路的滤波、防护以及隔离器件应该靠近接口放置。

原因分析:可以有效的实现防护、滤波和隔离的效果。

5、如果接口处既有滤波又有防护电路,应该遵从先防护后滤波的原则。

原因分析:防护电路用来进行外来过压和过流抑制,如果将防护电路放臵在滤波电路之后,滤波电路会被过压和过流损坏。

6、布局时要保证滤波电路(滤波器)、隔离以及防护电路的输入输出线不要相互耦合。

原因分析:上述电路的输入输出走线相互耦合时会削弱滤波、隔离或防护效果。

7、对于多层板,关键布线层(时钟线、总线、接口信号线、射频线、复位信号线、片选信号线以及各种控制信号线等所在层)应与完整地平面相邻,优选两地平面之间。

原因分析:关键信号线一般都是强辐射或极其敏感的信号线,靠近地平面布线能够使其信号回路面积减小,减小其辐射强度或提高抗干扰能力。

8、关键信号走线一定不能跨分割区走线(包括过孔、焊盘导致的参考平面间隙)。

原因分析:跨分割区走线会导致信号回路面积的增大。

9、关键信号线距参考平面边沿≥3H(H 为线距离参考平面的高度)。

原因分析:抑制边缘辐射效应。

10、当线路板上同时存在高、中、低速电路时,应该遵从高、中速电路远离接口。

原因分析:避免高频电路噪声通过接口向外辐射。


知识扩展:什么是“高速信号”

什么是高速信号?如何判断高速信号?Cadence公司对此做了定义:

1)凡是大于50MHz的信号,就是高速信号。

2)信号是否高速和频率没有直接关系,而是信号上升/下降沿小于50ps时就认为是高速信号。

3)当信号所在的传输路径长度大于1/6λ,信号被认为是高速信号。

4)当信号沿着传输路径传输,发生了严重的趋肤效应和电离损耗时,被认为是高速信号。

(图文内容由快点PCB整理自网络)


高速PCB设计:迈威科技 http://www.cnmaxwell.com/

PCB设计培训:快点PCB学院 http://www.eqpcb.com/




助工
2020-05-04 22:40:58    评分
2楼

原来如此


工程师
2020-05-06 23:20:42    评分
3楼

学懂了


助工
2020-05-07 21:55:58    评分
4楼

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