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处理 PCB 高频电路接线 ,十招 有效

派旗纳米 浏览次数:1791 分类:行业资讯

假如数字逻辑电路的次数做到或是超出45MHZ~50MHZ,并且工作中在这个工作频率以上的电源电路早已占到了全部电子控制系统一定的分量(例如1/3),通常就称之为高频电路。高频电路设计方案是一个比较复杂的设计过程,其走线对全部设计方案尤为重要!

第一招实木多层板走线

高频电路通常处理速度较高,走线密度大,选用实木多层板既是走线所务必,也是降低干扰的合理方式。在PCB Layout环节,有效的挑选一定叠加层数的印制电路板规格,能灵活运用内层来设定屏蔽掉,能够更好地完成就近原则接地装置,并合理地减少生存电感器和减少数据信号的传送长短,与此同时还能大幅地减少数据信号的交叉式影响等,全部这种方式都对高频电路的稳定性有益。

有材料表明,相同原材料时,四层板要比单面板的噪音低20dB。可是,与此同时也存有一个问题,PCB半叠加层数越高,生产制造加工工艺越繁杂,产品成本也就越高,这就规定我们在完成PCB Layout时,除开挑选适宜的叠加层数的PCB板,还必须做好科学合理的电子器件合理布局整体规划,并选用合理的走线标准来进行设计方案。

第二招多快速电子元器件引脚间的导线弯曲越低就越好

高频电路走线的导线最好是选用全平行线,必须转折点,可以用45度曲线或是弧形转折点,这类规定在低频率电源电路中只是用以提升铜泊的接触抑制抗压强度,而在高频电路中,达到这一规定却可以降低高频率数据信号对外开放的发送和相互之间的藕合。

第三招高频电路元器件引脚间的导线越少越好

数据信号的辐射功率是和电源线的布线长短正相关的,高频率的数据信号导线越长,它就越非常容易藕合到挨近它的电子器件上来,因此针对例如数据信号的钟表、晶振电路、DDR的数据信息、LVDS线、USB线、HDMI线等高频率电源线全是规定尽量的布线越少越好。

第四招高频电路元器件引脚间的导线固层更替越低就越好

说白了“导线的固层更替越低就越好”就是指元器件联接方式中常用的通孔(Via)越低就越好。据侧,一个通孔可提供约0.5pF的分布电容,降低过孔眼能明显提高速度和降低数据信息错误的概率。

第五招留意电源线近距平行面布线引进的“串扰”

高频电路走线要留意电源线近距平行面布线所引进的“串扰”,串扰就是指沒有立即接入的电源线中间的藕合状况。因为高频率数据信号顺着同轴电缆是以无线电波的方式传送的,电源线会具有无线天线的功效,磁场的热量会在同轴电缆的周边发送,数据信号中间因为磁场的互相藕合而发生的不希望的噪音数据信号称之为串扰(Crosstalk)。PCB板层的主要参数、电源线的间隔、推动端和协调器的电气设备特点及其电源线线接方法对串扰都是有一定的危害。因此为了更好地降低高频率数据信号的串扰,在走线的情况下需要尽量的保证以下几个方面:

在走线室内空间可以的前提下,在串扰较明显的两条线中间插进一条地线应地平面图,可以具有隔离的作用而降低串扰。

当电源线周边的室内空间实际上就存有时变的磁场时,若没法防止平行面遍布,可在平行面电源线的背面布局大规模“地”来大幅度降低影响。

在走线室内空间批准的条件下,增加邻近电源线间的间隔,减少电源线的平行面长短,钟表线尽可能与重要电源线竖直而不必平行面。

假如同一层内的平行面布线几乎没法防止,在邻近2个层,布线的方位尽量却为互相竖直。

在数字电路设计中,通常的时钟信号全是边缘变化快的数据信号,对外开放串扰大。因此在制定中,钟表线宜商业用地线包围起来并多打接地线孔来降低分布电容,进而降低串扰。

对高频率数据信号钟表尽可能应用低压差分信号时钟信号并包地方法,必须留意包地开洞的一致性。

放着不用的导入端不必悬在空中,反而是将其接地装置或插线(开关电源在低频数据信号控制回路中也是地),由于悬在空中的线有可能等效于发送无线天线,接地装置就能抑止发送。实践经验证明,用这类方法清除串扰有时候能马上奏效。

第六招电子器件块的开关电源管脚提升高频率退耦电容器

每一个电子器件块的开关电源管脚就近原则增一个高频率退耦电容器。提升开关电源管脚的高频率退耦电容器,可以合理地抑止开关电源管脚上的高频率谐波电流产生影响。

第七招高频率模拟信号的接地线和脉冲信号接地线做防护

仿真模拟接地线、数据接地线等接往公共性接地线时要用高频率扼流磁珠联接或是立即防护并挑选适宜的地区点射互连。高频率模拟信号的接地线的地电位差一般不是一致的,二者立即经常存有一定的工作电压差,并且,高频率模拟信号的接地线还经常含有比较丰富的高频率数据信号的谐波电流份量,当立即联接模拟信号接地线和脉冲信号接地线时,高频率数据信号的谐波电流便会根据接地线藕合的方法对脉冲信号开展影响。因此一般而言,对高频率模拟信号的接地线和脉冲信号的接地线是要做防护的,可以选用在适合部位点射互连的方法,或是选用高频率扼流磁珠互连的方法。

第八招防止布线产生的环城路

各种高频率数据信号布线最好不要产生环城路,若没法防止则应使环城路总面积尽可能小。

第九招务必确保较好的数据信号匹配电阻

数据信号在传送的环节中,当特性阻抗不搭配的情况下,数据信号便会在传送安全通道中产生数据信号的反射面,反射面会使生成数据信号产生过冲,造成信息在逻辑性幅值周边起伏。

清除反射面的压根方法是使传送数据信号的特性阻抗优良配对,因为负荷特性阻抗与同轴电缆的特性阻抗相距越大反射面也越大,因此应尽量使数据信号同轴电缆的特性阻抗与负荷特性阻抗相同。与此同时还需要留意PCB上的同轴电缆不可以发生基因突变或转角,尽可能维持同轴电缆各点特性阻抗持续,不然在同轴电缆部分中间也可能发生反射面。这就需要在开展高速的PCB走线时,务必要遵循下列走线标准:

USB走线标准。规定USB数据信号差分信号布线,线距10mil,线距6mil,接地线和电源线距6mil。

HDMI走线标准。规定HDMI数据信号差分信号布线,线距10mil,线距6mil,每2组HDMI音频信号对的间隔超出20mil。

LVDS走线标准。规定LVDS数据信号差分信号布线,线距7mil,线距6mil,目地是操纵HDMI的音频信号对特性阻抗为100 -15%欧母

DDR走线标准。DDR1布线规定数据信号尽可能不踏过孔,电源线等宽,线与线定距,布线务必达到2W标准,以降低数据信号间的串扰,对DDR2及以上的快速元器件,还规定高频率数据信息布线等长,以确保数据信号的匹配电阻。

第十招维持数据信号传送的一致性

维持数据信号传送的一致性,避免因为接地线切分造成的“地弹状况”。

 

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