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设计中跨分割的处理
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& B; w4 R5 q( j( f" W+ p! S 如果在PCB设计中不可避免的出现了跨分割,又该如何处理呢?这种情况下,需要对分割进行缝补,为信号提供较短的回流通路,常见的处理方式有添加缝补电容和跨线桥接。3 z! l: ` R6 d* g: W
" \2 h0 R0 X; t8 k* [ 、缝补电容(Stiching Capacitor)3 [5 w% C& y L8 K$ M' {
; ~" Y& C: Q; _$ o& b( |3 p
通常在信号跨分割处摆放一个0402或者0603封装的瓷片电容,电容的容值在0.01uF或者是0.1 uF,如果空间允许,可以多添加几个这样的电容。
' L. Z& B# `$ H0 F1 T q3 V4 G
7 {8 t; f0 t8 I/ p) j4 k0 n, b 同时尽量保证信号线在缝补电容 200mil 范围内,距离越小越好;而电容两端的网络分别对应信号穿过的参考平面的网络,见下图中电容两端连接的网络,两种颜色高亮的两种不同网络:
' [8 V+ V, S% j; Q: F) _: Q5 V1 Z5 y/ `8 b+ N9 B! j' H! _9 b
02.jpg
6 m: a0 t( X7 I
; L ?' D5 t7 B: y6 M 、跨线桥接
3 T- A: R# ]( q) g7 b0 ?% n5 a" {3 W" A" `! e
常见的就是在信号层对跨分割的信号“包地处理”,也可能包的是其他网络的信号线,这个个“包地”线尽量粗,这种处理方式,参考下图。
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高速信号布线技巧
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' B7 r4 J$ |5 r* Q1 e Z 、多层布线
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5 j; X7 }4 K3 M' F# r" C% H 高速信号布线电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须的,也是降低干扰的有效手段。4 W1 v5 D% d" G F! U+ [
) R: E# J, a# N8 X1 {% r 合理选择层数能大幅度降低印板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,能更好地实现就近接地,能有效地降低寄生电感,能有效缩短信号的传输长度,能大幅度地降低信号间的交叉干扰等。
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6 I" [7 F9 n7 Q! n" j 、引线弯折越少越好
* j! A& c, }, d3 L4 q+ |/ L* J, D% h$ Z/ ?
高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。: L; B1 h# Q5 T) F
9 W2 Q7 d* {8 o! Y" e 高速信号布线电路布线的引线 采用全直线,需要转折,可用45°折线或圆弧转折,这种要求在低频电路中仅仅用于提高钢箔的固着强度。
, F: s2 R8 z7 \8 w9 V: q
1 \1 N7 ^/ s1 G+ M 而在高速电路中,满足这一要求却可以减少高速信号对外的发射和相互间的耦合,减少信号的辐射和反射。
! Q/ ^4 Y" q$ j4 {7 [( F( e, G
/ |; z3 M( n- a7 y, z 、引线越短越好
3 y. A8 F) q1 G; {. Z8 V V0 R8 N% E! C9 R+ V' e( P
高速信号布线电路器件管脚间的引线越短越好。
* V1 c$ W, ~2 V& s) j$ [7 Q& M
. `4 l4 A; I4 t0 ?" E: ] 引线越长,带来的分布电感和分布电容值越大,对系统的高频信号的通过产生很多的影响,同时也会改变电路的特性阻抗,导致系统发生反射、振荡等。$ V; f% l M3 e
% f7 G( L( z; l2 z/ Y
、引线层间交替越少越好& Y3 I6 }. g) H. J7 p7 E. Y% k6 Y
8 ^& I3 L/ C9 p% y) @ 高速电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。7 K- O9 k5 M; k2 L7 S+ a
( y7 U0 m# c- s1 \7 E& d8 v
所谓“引线的层间交替越少越好”,是指元件连接过程中所用的过孔越少越好。9 ?8 J2 N5 S, Z" s
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据测,一个过孔可带来约0.5pf的分布电容,导致电路的延时明显增加,减少过孔数能显着提高速度。
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9 W! k' I: ]; z2 M; o9 D 、注意平行交叉干扰
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' w2 G; T' U8 r, y+ K# {7 M: G 高速信号布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“交叉干扰”,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅度减少干扰。
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$ x3 U1 H7 @# I8 M 、避免分枝和树桩
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高速信号布线应尽量避免分枝或者形成树桩(Stub)。/ ?1 p" [0 w1 W) q$ d
& O( J, i& q; }: x 树桩对阻抗有很大影响,可以导致信号的反射和过冲,所以我们通常在设计时应避免树桩和分枝。
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$ d" e) c4 p- B, c. s8 O/ ?! ~ W+ K 采用菊花链的方式布线,将对信号的影响降低。
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、信号线尽量走在内层 t) b" X! A B
8 q; d x/ S' r3 x+ f% r 高频信号线走在表层容易产生较大的电磁辐射,也容易受到外界电磁辐射或者因素的干扰。
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将高频信号线布线在电源和地线之间,通过电源和底层对电磁波的吸收,所产生的辐射将减少很多。: Q- {: O* m: C1 }# K3 V
4 B# n5 B) d: s6 ?
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