高速PCB設(shè)計(jì)的基本原則
1.阻抗匹配原則
阻抗失配是引起反射從而帶來(lái)許多高速問(wèn)題的根源。常規(guī)來(lái)說(shuō):一個(gè)沒(méi)有進(jìn)行阻抗匹配的板子,什么高速問(wèn)題都無(wú)從談起。由阻抗匹配員職責(zé)衍生了以下PCB設(shè)計(jì)要求:
(1)少打過(guò)孔,過(guò)孔會(huì)使重要的阻抗不連續(xù)。
(2)疊層設(shè)置合理,保證信號(hào)換層之后阻抗一致,同時(shí)兼顧性能和價(jià)格。
(3)針對(duì)端接匹配設(shè)計(jì),合理布局。
(4)注意走線(xiàn)拐角,90度和銳角會(huì)帶來(lái)阻抗不連續(xù)。
(5)走線(xiàn)等寬,在BGA 和高密連接器范圍可以局部縮小線(xiàn)寬,這些區(qū)域也是阻抗不連續(xù)點(diǎn)。
(6)差分不線(xiàn)等間距,控制差分阻抗一致。
(7)注意信號(hào)跨分割,除了回流問(wèn)題外,跨分割位置也是阻抗不連續(xù)點(diǎn)。
2.抑制干擾原則
干擾包括板子內(nèi)布線(xiàn)、元件等的相互干擾,也包括外部電磁環(huán)境的干擾。
(1)走線(xiàn)3W原則,保證線(xiàn)間距。
(2)20H準(zhǔn)則,抑制信號(hào)對(duì)板外的輻射。
(3)可能的情況下,見(jiàn)啥信號(hào)層到參考平面的距離。
(4)注意層間干擾,避免相鄰層平行布線(xiàn)。
(5)可能的情況下,減少同層平行布線(xiàn)的長(zhǎng)度,可以在布線(xiàn)完成后進(jìn)行優(yōu)化。
(6)關(guān)注快速上升邊沿的信號(hào),如時(shí)鐘和高速信號(hào)。
(7)關(guān)注弱小信號(hào),如復(fù)位,模擬信號(hào),注意不要被干擾。
在實(shí)際PCB設(shè)計(jì)中,會(huì)有非常多的布局布線(xiàn)原則,PCB 設(shè)計(jì)也是一門(mén)平衡的藝術(shù),DFM 原則可能會(huì)影響信號(hào)完整性,信號(hào)完整性之間的有些原則也會(huì)相互影響。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)工程師,有時(shí)候就需要在這些原則之中尋找平衡點(diǎn)。所以要搞懂這些原則之后的原理,這樣才能在各種原則相沖突的時(shí)候?qū)さ米罱咏鉀Q方案。
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