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pcb打樣加工厂:PCB layout三种特殊走线技巧

  

  一、直角走线 (三个方面)

  直角走線的對信號的影響就是主要體現在三個方面:一是拐角可以等效爲傳輸線上的容性負載,減緩上升時間;二是阻抗不連續會造成信號的反射;三是直角尖端産生的EMI,到10GHz以上的RF設計領域,這些小小的直角都可能成爲高速問題的重點對象。

  二、差分走线 (“等长、等距、参考平面”)

  何为差分信号(Differential Signal)?通俗地说就是驱动端发送两个等值、反相的信号,接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态“0”还是“1”。而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。差分信号和普通的单端信号走线相比,最明显的优势体现在以下三方面:

  1、抗幹擾能力強,因爲兩根差分走線之間的耦合很好,當外界存在噪聲幹擾時,幾乎是同時被耦合到兩條線上,而接收端關心的只是兩信號的差值,所以外界的共模噪聲可被完全抵消。

  2、能有效抑制EMI,同樣的道理,由于兩根信號的極性相反,他們對外輻射的電磁場可以相互抵消,耦合的越緊密,泄放到外界的電磁能量越少。

  3、时序定位精确,由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点,而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断,因而受工艺,温度的影响小,能降低时序上的误差,同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS(low voltage differential signaling)就是指这种小振幅差分信号技术。

  三、蛇形线 (调节延时)

  蛇形線是Layout中經常使用的一類走線方式。其主要目的就是爲了調節延時,滿足系統時序設計要求。其中最關鍵的兩個參數就是平行耦合長度(Lp)和耦合距離(S),很明顯,信號在蛇形走線上傳輸時,相互平行的線段之間會發生耦合,呈差模形式,S越小,Lp越大,則耦合程度也越大。可能會導致傳輸延時減小,以及由于串擾而大大降低信號的質量,其機理可以參考對共模和差模串擾的分析。下面是給Layout工程師處理蛇形線時的幾點建議:

  1、盡量增加平行線段的距離(S),至少大于3H,H指信號走線到參考平面的距離。通俗的說就是繞大彎走線,只要S足夠大,就幾乎能完全避免相互的耦合效應。

  2、減小耦合長度Lp,當兩倍的Lp延時接近或超過信號上升時間時,産生的串擾將達到飽和。

  3、带状线(Strip-Line)或者埋式微带线(Embedded Micro-strip)的蛇形线引起的信号传输延时小于微带走线(Micro-strip)。理论上,带状线不会因为差模串扰影响传输速率。

  4、高速以及對時序要求較爲嚴格的信號線,盡量不要走蛇形線,尤其不能在小範圍內蜿蜒走線。

  5、可以經常采用任意角度的蛇形走線,能有效的減少相互間的耦合。

  6、高速PCB設計中,蛇形線沒有所謂濾波或抗幹擾的能力,只可能降低信號質量,所以只作時序匹配之用而無其它目的。

  7、有時可以考慮螺旋走線的方式進行繞線,仿真表明,其效果要優于正常的蛇形走線。