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[技术讨论] 高速PCB信号走线的九条规则

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发表于 2020-3-3 16:35 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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      规则一:高速信号走线屏蔽规则  在高速的PCB设计中,时钟等关键的高速信号线,走线需要进行屏蔽处理,如果没有屏蔽或只屏蔽了部分,都会造成EMI的泄漏。建议屏蔽线,每1000mil,打孔接地。
& f0 i4 m; \* M5 o$ N5 _  y3 C1 J/ C8 r4 }6 n6 O
  规则二:高速信号的走线闭环规则# V# \% W1 Q* \, H/ c( Y2 G; r
  由于PCB板的密度越来越高,很多PCB LAYOUT工程师在走线的过程中,很容易出现一种失误,即时钟信号等高速信号网络,在多层的PCB走线的时候产生了闭环的结果,这样的闭环结果将产生环形天线,增加EMI的辐射强度。
% u: M5 J/ @/ ^+ B; n( O0 M" Z. S$ w6 G$ e- l7 a
  规则三:高速信号的走线开环规则
5 O( W* c( d' z' \7 ]# G  r  规则二提到高速信号的闭环会造成EMI辐射,然而开环同样会造成EMI辐射。% W& b6 z# [* O3 \7 M  t6 W
  时钟信号等高速信号网络,在多层的PCB走线的时候一旦产生了开环的结果,将产生线形天线,增加EMI的辐射强度。
2 K, \5 d7 n" d( P& w" D9 y3 Z) E: q
  规则四:高速信号的特性阻抗连续规则
, R0 k- C8 ^$ S( a5 |4 ]) p4 @  高速信号,在层与层之间切换的时候必须保证特性阻抗的连续,否则会增加EMI的辐射。也就是说,同层的布线的宽度必须连续,不同层的走线阻抗必须连续。; E# C8 x# H: R& A/ ~& S, f

2 ]$ @+ }7 Q0 d, r) M/ r0 _  规则五:高速PCB设计的布线方向规则
6 k, y  b& V& Y, m# R  F4 }  相邻两层间的走线必须遵循垂直走线的原则,否则会造成线间的串扰,增加EMI辐射。
& }$ s- F6 E, X" w5 Y4 B  简而言之,相邻的布线层遵循横平竖垂的布线方向,垂直的布线可以抑制线间的串扰。规则六:高速PCB设计中的拓扑结构规则9 h  R( `1 o# R& y* M& t
  在高速PCB设计中,线路板特性阻抗的控制和多负载情况下的拓扑结构的设计,直接决定着产品的成功还是失败。
+ \: g4 h7 q5 Z+ \4 K  图示为菊花链式拓扑结构,一般用于几Mhz的情况下为益。高速PCB设计中建议使用后端的星形对称结构。9 }; H& c" [4 Q5 Z8 l1 }$ m2 `
& J" a) N  L+ H  Q3 q
  规则七:走线长度的谐振规则
- r  e3 `9 C/ F& Z. j, R' }  检查信号线的长度和信号的频率是否构成谐振,即当布线长度为信号波长1/4的时候的整数倍时,此布线将产生谐振,而谐振就会辐射电磁波,产生干扰。, e$ k, F' o9 I/ R! B1 Y
5 m! d. f+ y) U* U* g( s
  规则八:回流路径规则
, k- P8 s  W0 o/ G- N8 P  所有的高速信号必须有良好的回流路径。尽可能地保证时钟等高速信号的回流路径最小。否则会极大的增加辐射,并且辐射的大小和信号路径和回流路径所包围的面积成正比。
7 S4 B; s0 Z7 M- r# n7 b" Y4 L( V0 ]+ c/ I
  规则九:器件的退耦电容摆放规则! ]$ N5 i0 d! o2 W
  退耦电容的摆放的位置非常的重要。摆放不合理根本起不到退耦的效果。其原则是:靠近电源的管脚,并且电容的电源走线和地线所包围的面积最小。, X2 @, r# u1 F8 [0 B; X
0 d, J5 P& ~" a9 K6 W+ t1 b6 U. f

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 楼主| 发表于 2020-3-5 11:12 | 只看该作者
Layout妞修养 发表于 2020-3-4 09:56
# D' J: Q+ m0 B3 C% S' a$ R可否请楼主详细说明规则二、三中的闭环与开环具体是指哪一种走线情况呢?
2 z' I2 `% f+ L
时钟信号等高速信号网络
) I2 O( Y8 j6 Z' [2 M( y

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2#
发表于 2020-3-3 16:35 | 只看该作者
学习学习                                       
  • TA的每日心情
    无聊
    2021-3-11 15:40
  • 签到天数: 24 天

    [LV.4]偶尔看看III

    4#
    发表于 2020-3-4 09:56 | 只看该作者
    可否请楼主详细说明规则二、三中的闭环与开环具体是指哪一种走线情况呢?

    点评

    时钟信号等高速信号网络[attachimg]255753[/attachimg][attachimg]255752[/attachimg][/backcolor]  详情 回复 发表于 2020-3-5 11:12

    该用户从未签到

    6#
    发表于 2020-3-19 07:31 | 只看该作者
    要正确对待规则,用SI来指导设计

    “来自电巢APP”

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