电路板厂在PCB布线规则中,有一条“关键信号线优先”的原则,即电源、摸拟信号、高速信号、时钟信号、差分信号和同步信号等关键信号优先布线。接下来,我们不妨就来详细了解下这些关键信号的布线要求。
模拟信号布线要求
模拟信号的主要特点是抗干扰性差,布线时主要考虑对模拟信号的保护。
对模拟信号的处理主要体现在以下几点:
1. 为增加其抗干扰能力,走线要尽量短。
2. 部分模拟信号可以放弃阻抗控制要求,走线可以适当加粗。
3. 限定布线区域,尽量在模拟区域内完成布线,远离数字信号。
高速信号布线要求
1. 多层布线
据电路板厂了解,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。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。
2. 引线弯折越少越好
高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。高速信号布线电路布线的引线最好采用全直线,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,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。
3. 引线越短越好
高速信号布线电路器件管脚间的引线越短越好。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。
4. 引线层间交替越少越好
高速电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。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。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。
5. 注意平行交叉干扰
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。
6. 避免分枝和树桩
高速信号布线应尽量避免分枝或者形成树桩(Stub)。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。采用菊花链的方式布线,将对信号的影响降低。
7. 信号线尽量走在内层
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。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。
时钟信号布线要求
据电路板厂了解,在数字电路设计中,时钟信号是一种在高态与低态之间振荡的信号,决定着电路的性能。时钟电路在数字电路中点有重要地位,同时又是产生电磁辐射的主要来源。时钟的处理方法也是在PCB布线时需要特别重视的。在一开始就理清时钟树,明确各种时钟之间的关系,布线的时候就能处理得更好。并且时钟信号也经常是EMC设计的难点,需要过EMC测试指标的项目尤其要注意。
时钟线除了常规的阻抗控制和等长要求外,还需要注意以下问题:
1. 时钟信号尽量选择优选布线层。
2. 时钟信号尽量不跨分割,更不要沿着分割区布线。
3. 注意时钟信号与其他信号的间距,至少满足3W。
4. 有EMC要求的设计,较长的时候线尽量选择内层布线。
5. 注意时钟信号的端接匹配。
6. 不要采用菊花链结构传送时钟信号,而应采用星型结构,即所有的时钟负载直接与时钟功率驱动器相互连接。
7. 所有连接晶振输入/输出端的导线尽量短,以减少噪声干扰及分布电容对晶振的影响。
8. 晶振电容地线应使用尽量宽而短的导线连接至器件上;离晶振最近的数字地引脚,应尽量减少过孔。
9. 在数字电路中,通常的时钟信号都是边沿变化快的信号,对外串扰大。所以在设计中,时钟线宜用地线包围起来并多打地线也来减少分布电容,从而减少串扰;对高频信号时钟尽量使用低电压关分时钟信号并包地方式,需要注意包地打孔的完整性。
差分信号布线要求
差分信号,有些也称差动信号,用两根完全一样,极性相反的信号传输一路数据,依靠两根信号电平差进行判决。为了保证两根信号完全一致,在布线时要保持并行,线宽、线间距保持不变。
pcb关键信号如何去布线
在电路板上,差分走线必须是等长、等宽、紧密靠近、且在同一层面的两根线。
1. 等长:等长是指两条线的长度要尽量一样长,是为了保证两个差分信号时刻保持相反极性。减少共模分量。
2. 等宽等距:等宽是指两条信号的走线宽度需要保持一致,等距是指两条线之间的间距要保持不变,保持平行。
提醒:尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层,并保证其最小的回路面积。采用屏蔽和加大安全间距等方法,保证信号质量
审核编辑 :李倩
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发表于 08-14 11:35
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在PCB设计过程中,有一项重要的任务是从发射和抗扰度这两个角度去分辨哪些是关键信号。对于发射类,需要重点关注的信号有,时钟信号,高 dv/dt 或 高di/dt 信号,以及射频RF信号等。对于抗扰类
发表于 10-11 17:44
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在PCB设计过程中,有一项重要的任务是从发射和抗扰度这两个角度去分辨哪些是关键信号。
发表于 10-11 17:44
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在PCB布线规则中,有一条“关键信号线优先”的原则,即电源、摸拟信号、高速信号、时钟信号、差分信号和同步信号等关键信号优先布线。
发表于 01-13 09:29
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合理选择层数 在 PCB 设计中对高频电路板布线时,利用中间内层平面作为电源和地线层,可以起到屏蔽的作用,有效降低寄生电感、缩短信号线长度、 降低信号间的交叉干扰。
发表于 02-22 11:16
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一站式PCBA智造厂家今天为大家讲讲PCB电路板设计常见问题有哪些?12个常见PCB设计问题解答。在电子产品设计中,PCB布局布线是最重要的一步,PCB布局布线的好坏将直接影响电路的性能。现在
发表于 03-02 09:43
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大家对PCB电路板电路这个词很熟,有的了解PCB电路板的组成,有的了解PCB电路板的设计步骤,有的了解PCB电路板的制作工艺......但是对整个PCB电路板的组成、设计、工艺、流程及元器摆放和布线
发表于 12-20 12:54
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