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PCB信號線布局

嵌入式應(yīng)用開發(fā) ? 來源:嵌入式應(yīng)用開發(fā) ? 作者:嵌入式應(yīng)用開發(fā) ? 2022-08-16 09:16 ? 次閱讀
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PCB電路設(shè)計開始之前,根據(jù)相關(guān)知識找出關(guān)鍵信號,分析那些關(guān)鍵信號。例如,在這個應(yīng)用筆記里,對于最關(guān)鍵的信號,如時鐘信號,開關(guān)信號和其他開關(guān)信號,可以采用下面一個或多個措施。

5.2.1 線路端接

根據(jù)[5],電路設(shè)計者可以選擇許多不同的端接技術(shù)。對于長線來說線路端接可以避免發(fā)射,對于短線來說線路端接可以避免振鈴,因此它是必要的。大多數(shù)是終端端接和源端端接,例如終端端接盡量減少上升時間,因此可適合速度優(yōu)化。源端串行端接能減少信號軌跡的電流,因此能較好的減少輻射。

串行端接電阻必須盡可能的接近信號的驅(qū)動端(源端),它可以被優(yōu)化以匹配傳輸線阻抗或用負(fù)載電容構(gòu)成一個低通濾波器,傳輸線阻抗應(yīng)匹配驅(qū)動阻抗的總和并且電阻值應(yīng)該和傳輸線阻抗相等,為了達(dá)到EME 最優(yōu)化,信號線上的電流和信號頻率的諧波應(yīng)該最小化, 因此,希望得到與時序和功能限定所允許的阻值一樣大的電阻。

5.2.2 PCB上的傳輸線

PCB 上使用的最常見的傳輸線是帶狀線或微帶線。在[5]中,復(fù)雜而精確的計算阻抗,延遲等的公式是實用的。如圖 5-11 中圖 1 和圖 2 是微帶線的例子;圖 3 是帶狀線的例子。值得注意的是,在計算帶狀線或微帶線時,參數(shù)是假定在無限的地面上。由于這并非真實的地平面,所以信號線至少是線寬和線距中較大的 5 倍,實施這項措施的另一個原因是實施保護(hù)環(huán),這樣可以在板的邊緣布線。

當(dāng)實施帶狀線或微帶線時,在 PCB 設(shè)計過程中確認(rèn)以上的假設(shè)能夠滿足, 任何本地的其他線的串?dāng)_能夠影響帶狀線或微帶線特性并且可能導(dǎo)致不知情高輻射。另外,電源平面不適合作為帶狀線或微帶線的參考平面。

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對于疊層,PCB 的所有層之間的距離應(yīng)該仔細(xì)的考慮和定義,到地面的距離和材料的厚度都會影響跡線的特性,進(jìn)一步講,地面上的信號輻射是和地上面信號到地面的距離成正比, 因此,地面上的任何關(guān)鍵信號到地面距離不應(yīng)超過 0.2mm,時鐘頻率高于 30MHz 不應(yīng)遠(yuǎn)離地面超過 0.1mm,時鐘頻率高于 50MHz應(yīng)改作為一個帶狀線處理。

如果只有極少數(shù)的帶狀線,這樣可以避免用第二個地平面,因它可以用地線替代,為此,時鐘信號應(yīng)在一個接近地面的層走線,在下一層一條較寬的地線放在時鐘信號的頂部,此地線每隔 5-10 mm 被連接到時鐘信號的兩邊,圖 5-12 給出一個 4 層板例子。

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審核編輯:湯梓紅

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