高速PCB设计的一些规则及原因分析

天师猫神 · 发表于 2020-5-7 13:21:04

一些高速PCB设计的规则分析

1、PCB布局设计时，应充分遵守沿信号流向直线放臵的设计原则，尽量避免来回环绕。

原因分析：避免信号直接耦合，影响信号质量。

2、PCB时钟频率超过5MHZ 或信号上升时间小于5ns，一般需要使用多层板设计。

原因分析：这是PCB设计中的“55原则”。采用多层板设计信号回路面积能够得到很好的控制。

3、多层板中，单板TOP、BOTTOM 层尽量无大于50MHZ 的信号线。

原因分析：最好将高频信号走在两个平面层之间，以抑制其对空间的辐射。

4、在PCB板上，接口电路的滤波、防护以及隔离器件应该靠近接口放置。

原因分析：可以有效的实现防护、滤波和隔离的效果。

5、如果接口处既有滤波又有防护电路，应该遵从先防护后滤波的原则。

原因分析：防护电路用来进行外来过压和过流抑制，如果将防护电路放臵在滤波电路之后，滤波电路会被过压和过流损坏。

6、布局时要保证滤波电路（滤波器）、隔离以及防护电路的输入输出线不要相互耦合。

原因分析：上述电路的输入输出走线相互耦合时会削弱滤波、隔离或防护效果。

7、对于多层板，关键布线层（时钟线、总线、接口信号线、射频线、复位信号线、片选信号线以及各种控制信号线等所在层）应与完整地平面相邻，优选两地平面之间。

原因分析：关键信号线一般都是强辐射或极其敏感的信号线，靠近地平面布线能够使其信号回路面积减小，减小其辐射强度或提高抗干扰能力。

8、关键信号走线一定不能跨分割区走线（包括过孔、焊盘导致的参考平面间隙）。

原因分析：跨分割区走线会导致信号回路面积的增大。

9、关键信号线距参考平面边沿≥3H（H 为线距离参考平面的高度）。

原因分析：抑制边缘辐射效应。

10、当线路板上同时存在高、中、低速电路时，应该遵从高、中速电路远离接口。

原因分析：避免高频电路噪声通过接口向外辐射。

知识扩展：什么是“高速信号”

什么是高速信号？如何判断高速信号？Cadence公司对此做了定义：

1）凡是大于50MHz的信号，就是高速信号。

2）信号是否高速和频率没有直接关系，而是信号上升/下降沿小于50ps时就认为是高速信号。

3）当信号所在的传输路径长度大于1/6λ，信号被认为是高速信号。

4）当信号沿着传输路径传输，发生了严重的趋肤效应和电离损耗时，被认为是高速信号。

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stary666 · 发表于 2020-5-7 20:31:21

stary666 · 发表于 2020-5-7 20:31:37

stary666 · 发表于 2020-5-7 20:32:10

看看

stary666 · 发表于 2020-5-7 20:32:26

不错

stary666 · 发表于 2020-5-7 20:32:49

加油

stary666 · 发表于 2020-5-7 20:33:21

呵呵

stary666 · 发表于 2020-5-7 20:34:23

哈哈

stary666 · 发表于 2020-5-7 20:35:23

嘿嘿嘿

stary666 · 发表于 2020-5-7 20:35:57

哼哼哼

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