|
PCB三种特殊布线分享
4 V0 t/ p( V% q8 T# P+ c& ^! ?4 J# @3 T. X
为大家介绍三种PCB的特殊走线技巧。将从直角走线,差分走线,蛇形线三个方面来阐述PCB LAYOUT的走线:
$ e* a3 k* l2 D- O A& Y: [- m7 N g1 R S) e4 A
一、直角走线(三个方面)
- v1 Z A/ ~* R+ Z4 ], W5 W. ~/ E) N& [* ?3 ~! C; y: C
直角走线的对信号的影响就是主要体现在三个方面:一是拐角可以等效为传输线上的容性负载,减缓上升时间;二是阻抗不连续会造成信号的反射;三是直角尖端产生的EMI,到10GHz以上的RF设计领域,这些小小的直角都可能成为高速问题的重点对象。
1 R9 h: H2 J( }4 @6 ]- O" S2 t' S5 a: a' ]
二、差分走线(“等长、等距、参考平面”); s/ m4 h: z" B1 {$ ?7 i! M
, C# _, K% c: R3 H4 ~; `何为差分信号(Differential Signal)?通俗地说就是驱动端发送两个等值、反相的信号,接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态“0”还是“1”。而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。差分信号和普通的单端信号走线相比,****明显的优势体现在以下三方面:" m2 F( F1 I0 Y) o/ }
( w7 M7 k/ R" H5 @! l1、抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声干扰时,几乎是同时被耦合到两条线上,而接收端关心的只是两信号的差值,所以外界的共模噪声可被完全抵消。
& X( @2 W* R0 q+ r3 H- W* U. ?2 }5 S$ E/ s: z r
2、能有效抑制EMI,同样的道理,由于两根信号的极性相反,他们对外辐射的电磁场可以相互抵消,耦合的越紧密,泄放到外界的电磁能量越少。( K8 N% n: S1 l1 H# d1 y
3 y1 _/ `9 u& G/ \- T% V
3、时序定位精确,由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点,而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断,因而受工艺,温度的影响小,能降低时序上的误差,同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS(low voltage differential signaling)就是指这种小振幅差分信号技术。6 ]3 k" N0 d" L8 b4 v' b" s
0 c2 p: l$ g% u' l- q$ \
三、蛇形线(调节延时). _2 y# D4 z2 C) h) g! j0 ^: L
5 t# r! k; @6 Y: k) f! V蛇形线是Layout中经常使用的一类走线方式。其主要目的就是为了调节延时,满足系统时序设计要求。其中****关键的两个参数就是平行耦合长度(Lp)和耦合距离(S),很明显,信号在蛇形走线上传输时,相互平行的线段之间会发生耦合,呈差模形式,S越小,Lp越大,则耦合程度也越大。可能会导致传输延时减小,以及由于串扰而大大降低信号的质量,其机理可以参考对共模和差模串扰的分析。下面是给Layout工程师处理蛇形线时的几点建议:$ c+ @# T( A! [$ l
* M' @2 s( T3 M3 K8 l
1、尽量增加平行线段的距离(S),至少大于3H,H指信号走线到参考平面的距离。通俗的说就是绕大弯走线,只要S足够大,就几乎能完全避免相互的耦合效应。
$ _3 V& ^. g, J$ g
7 C) @6 J# U5 H, ?4 `- u2、减小耦合长度Lp,当两倍的Lp延时接近或超过信号上升时间时,产生的串扰将达到饱和。$ v$ z+ z3 \& W7 T8 l% j* L! e
2 a# C; J* f- ^3、带状线(Strip-Line)或者埋式微带线(Embedded Micro-strip)的蛇形线引起的信号传输延时小于微带走线(Micro-strip)。理论上,带状线不会因为差模串扰影响传输速率。 K6 @, M- I& V8 [4 g
2 {0 F3 ], C% C e! F4、高速以及对时序要求较为严格的信号线,尽量不要走蛇形线,尤其不能在小范围内蜿蜒走线。& V! U2 X4 M7 L$ k- j
3 B% w1 g& R: J3 o/ H5、可以经常采用任意角度的蛇形走线,能有效的减少相互间的耦合。% p) ]: ]( I4 @9 _0 X
4 Q/ l/ N. J5 c. d- J* J0 c$ q) T1 h( g6、高速中,蛇形线没有所谓滤波或抗干扰的能力,只可能降低信号质量,所以只作时序匹配之用而无其它目的。
* _" P# H; f, U. b8 F+ V
B! h1 k9 b% u6 j. A$ b( Q7、有时可以考虑螺旋走线的方式进行绕线,仿真表明,其效果要优于正常的蛇形走线。; f! ~* n2 x$ Q; ?7 J% e
2 f' j" c6 K! Z5 \& h
手术很重要,术后恢复也必不可少!讲完了PCB布线,那么布完线就完事了吗?很显然,不是!PCB布线后检查工作也很必须,那么如何对PCB设计中布线进行检查,为后来设计铺好路呢?请看下文!
4 `7 A9 o. @% C: r% q# h7 x7 b/ N* m$ u; ]$ W
TEL 18681567708 详情可见www.sz-jlc.com/s |
|