PCB高速信號電路設計的三大布線(xiàn)技巧詳解

PCB板的設計是電子工程師的必修課，而想要設計出一塊完美的PCB板也并不是看上去的那么容易。一塊完美的PCB板不僅需要做到元件選擇和設置合理，還需要具備良好的信號傳導性能。本文將會(huì )就PCB高速信號電路設計中的布線(xiàn)技巧知識，展開(kāi)詳細介紹和分享，希望能夠對大家的工作有所幫助。

合理使用多層板進(jìn)行PCB布線(xiàn)

在 PCB板的實(shí)際設計過(guò)程中，大部分工程師都會(huì )選擇使用多層板來(lái)完成高速信號布線(xiàn)工作，這種多層板既是必不可少的組成部分，也是幫助工程師降低電路干擾的有效手段。在利用多層板來(lái)完成PCB的高速信號電路設計時(shí)，工程師需要合理的選擇層數來(lái)降低印制板尺寸，充分利用中間層來(lái)設置屏蔽，實(shí)現就近接地，能有效降低寄生電感，縮短信號傳輸長(cháng)度，降低信號間的交叉干擾等等，所有這些方法對高速電路的可靠性工作都是非常有利的。

除了上面所提到的幾種利用多層板提升PCB信號傳輸可靠性的方法外，還有一部分權威資料顯示，同種材料時(shí)四層板要比雙面板的噪聲低20dB。引線(xiàn)彎折越少越好，最好采用全直線(xiàn)，需要轉折，可用45度折線(xiàn)或圓弧轉折，可以減小高速信號對外的發(fā)射和相互間的耦合，減少信號的輻射和反射。

高速電路器件管腳間的引線(xiàn)越短越好

在進(jìn)行PCB高速信號電路的設計和布線(xiàn)過(guò)程中，工程師需要盡可能的縮短高速電路器件管腳之間的引線(xiàn)，以為引線(xiàn)越長(cháng)，帶來(lái)的分布電感和分布電容值越大，這將會(huì )導致高速電路系統發(fā)生反射、振蕩等。

除了要盡可能的縮短高速電路元件管腳之間的引線(xiàn)之外，在PCB布線(xiàn)的過(guò)程中，各個(gè)高速電路器件管腳間的引線(xiàn)層間交替越少越好，就是元件連接過(guò)程中所用的過(guò)孔越少越好。通常來(lái)說(shuō)，一個(gè)過(guò)孔可帶來(lái)約0.5pF的分布電容，這將導致電路的延時(shí)明顯增加。同時(shí)，高速電路布線(xiàn)要注意信號線(xiàn)近距離平行走線(xiàn)所引入的 “交叉干擾”，若無(wú)法避免平行分布，可以在平行信號線(xiàn)的反面布置大面積的“地”來(lái)減少干擾。在相鄰的兩個(gè)層，走線(xiàn)的方向務(wù)必取為相互垂直。

對特別重要的信號線(xiàn)或局部單元實(shí)施地線(xiàn)包圍

在進(jìn)行PCB板的布線(xiàn)設計過(guò)程中，工程師可以對一些非常重要的信號線(xiàn)采用地線(xiàn)包圍的方法，可在如時(shí)鐘信號、高速模擬信號等這些不易受到干擾的信號走線(xiàn)的同 時(shí)在外圍加上保護的地線(xiàn)，將要保護的信號線(xiàn)夾在中間。因為在設計的過(guò)程中，各類(lèi)信號走線(xiàn)是不能形成環(huán)路的，同樣地線(xiàn)也不能形成電流環(huán)路。而如果產(chǎn)生環(huán)路布 線(xiàn)電路則將在系統中產(chǎn)生很大的干擾。采用地線(xiàn)包圍信號線(xiàn)的布線(xiàn)方法，能有效的避免布線(xiàn)時(shí)形成環(huán)路。應該在每個(gè)集成電路塊的附近設置一個(gè)或幾個(gè)高頻去耦電 容。模擬地線(xiàn)、數字地線(xiàn)等接往公共地線(xiàn)時(shí)要用高頻扼流環(huán)節。某些高速信號線(xiàn)應特殊處理：差分信號要求在同一層上且盡可能的靠近平行走線(xiàn)，差分信號線(xiàn)之間不 允許插入任何信號，并要求等長(cháng)。

除了上面提到的幾種設計方法外，在進(jìn)行PCB信號線(xiàn)布線(xiàn)設計時(shí)，工程師還應該盡量避免高速信號布線(xiàn)分枝或形成樹(shù)樁。高頻信號線(xiàn)走在表層容易產(chǎn)生較大的電磁輻射，將高頻信號線(xiàn)布線(xiàn)在電源和地線(xiàn)之間，通過(guò)電源和底層對電磁波的吸收，所產(chǎn)生的輻射將減少很多。