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        高頻PCB板布線建議

        發布日期:2021-05-06 14:36:13  |  關注:714

        當模擬地線,數字地線等連接到公共地線時,應使用高頻湍流磁珠連接或直接隔離選擇適合單點互連的地方。高頻數字信號的地的地電位通常是不一致的,并且兩者之間通常存在一定的電壓差。而且,高頻數字信號的地線通常具有非常豐富的高頻信號的諧波分量。當數字信號地和模擬信號地直接連接時,高頻信號的諧波通過地線耦合干擾模擬信號。因此,通常,要隔離高頻數字信號的接地和模擬信號的接地,并且在適當位置的單點互連方法或高頻湍流磁珠的互連可以是通過。

         

         

        一、必須確保良好的信號阻抗匹配。

         

        在信號傳輸期間,當阻抗不匹配時,信號將反射在傳輸通道中,反射將超過復合信號,導致信號在邏輯閾值附近波動。

         

        消除反射的基本方法是使發射信號的阻抗匹配良好。由于負載阻抗和傳輸線的特征阻抗之間的差異較大,因此反射也較大。因此,信號傳輸線的特征阻抗應盡可能地等于負載阻抗。同時,應注意PCB上的傳輸線不應突然或轉角,盡量保持傳輸線各點的阻抗連續,否則傳輸線段之間會有反射。這需要在執行高速PCB布線時遵循以下布線規則:

         

        USB布線規則。需要USB信號差分路由。線寬為10密耳,線間距為6密耳,地線和信號線相距6密耳。

         

        HDMI接線規則。需要HDMI信號差分布線,線寬為10密耳,線間距為6密耳。每對HDMI差分信號對之間的間距超過20密耳。

         

        LVDS接線規則。需要LVDS信號差分走線,線寬7mil,線間距6mil,目的是將HDMI的差分信號阻抗控制在100 + -15%歐姆

         

        DDR接線規則。 DDR1布線要求信號不應盡可能地穿過孔。信號線的寬度相等,線與線等距。該線路必須符合2W原則,以減少信號之間的串擾。對于DDR2及以上版本的高速設備,需要高頻數據。這些線的長度相等,以確保信號的阻抗匹配。

         

        二、保持信號傳輸的完整性。

         

        保持信號傳輸的完整性防止由地面分割引起的“地面反彈”。

         

        三、注意并行線路引入的“串擾”信號線。

         

        高頻PCB布線應注意信號線平行線引入的“串擾”。串擾是指未直接連接的信號線之間的耦合現象。由于高頻信號以電磁波的形式沿著傳輸線傳輸,信號線充當天線,并且電磁場的能量在傳輸線周圍發射,并且由相互產生的不期望的噪聲信號信號之間的電磁場耦合稱為串擾。 PCB線路板層的參數,信號線的間距,驅動器和接收器的電特性以及信號線的終端都對串擾產生一定的影響。因此,為了減少高頻信號的串擾,需要在布線過程中盡可能做到以下幾點:

         

        在兩個接地之間插入接地或接地層具有嚴重串擾的線路可以在布線空間允許的條件下進行隔離并減少串擾。

         

        當信號線周圍的空間存在時變電磁場時,如果無法避免并聯分布,可以在并聯信號線的反面放置一個大面積的“接地”,以大大減少干擾。

         

        在接線的前提下空間允許,增加相鄰信號線之間的間距,減小信號線的平行長度,時鐘線應垂直于關鍵信號線而不是平行。

         

        如果同一層中的平行跡線幾乎是不可避免的,則在相鄰的兩層中,跡線的方向必須彼此垂直。

         

        在數字電路中,通常的時鐘信號是邊沿變化快的信號,外部串擾很大。因此,在設計中,時鐘線應該被地線和更多的接地孔包圍,以減少分布電容,從而減少串擾。

         

        用于高頻信號時鐘,嘗試使用低壓差分時鐘信號并覆蓋地面。您需要注意包裝的完整性。

         

        請勿將未使用的輸入端子接地,而是將其接地或連接到電源(電源也在高頻信號回路中接地)。因為懸掛線可以等同于發射天線,所以接地可以抑制發射。實踐證明,使用這種方法消除串擾有時可以立即生效。


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