PCB部落格 - 如何處理PCB板訊號越過分界線

在 PCB電路板 設計, 電源平面的劃分或接地平面的劃分將導致不完整的平面, 以便在訊號路由時, 其參攷平面將從一個電源平面顯示到另一個電源面. , 這種現象稱為訊號交叉分割. 對於低速訊號，交叉分割可能無關緊要, 但在高速數位信號系統中, 高速訊號使用基準面作為返回路徑, 哪個是返回路徑. 當參照平面不完整時, 將發生以下不利影響：它將導致軌跡的阻抗不連續； 它很容易引起訊號之間的串擾； 它會引起訊號之間的反射； 新增電流回路面積, 新增回路電感，使輸出波形容易振盪； 新增對空間的輻射干擾, 易受空間磁場影響； 新增了磁場與電路板上其他電路耦合的可能性； 回路電感上的高頻電壓降。它形成共模輻射源，並通過外部電纜產生共模輻射. 因此, PCB板 佈線應盡可能靠近平面，避免交叉分裂. 只有當低速訊號線必須分開或不能靠近電源接地層時，才允許出現這些情况.

1.設計中交叉分割的處理

如果PCB板設計中不可避免地出現交叉分割，如何處理？ 在這種情況下，需要對分段進行修補，以便為訊號提供一條短的返回路徑。 常見的處理方法包括添加貼片電容器和跨線橋接。

2.縫合電容器

通常，0402或0603封裝陶瓷電容器放置在訊號橫截面上。 電容器的電容為0.01uF或0.1 uF。 如果空間允許，您可以添加多個此類電容器。 同時，儘量確保訊號線在縫製電容器的200密耳範圍內，距離越小越好； 電容器兩端的網絡對應於訊號通過的基準面網絡。 見下圖中電容器兩端連接的網絡。 這兩種顏色將高亮顯示。 兩個不同的網絡：

3.跨線橋接

通常在訊號層為交叉分段訊號“打包地面”，也可能包括其他網絡的訊號線。 這條“數据包”線應盡可能粗。

4.多層佈線

高速訊號佈線電路通常具有高集成度和高佈線密度。 使用多層板不僅是佈線所必需的，也是减少干擾的有效手段。 合理選擇層數可以大大减小印製板的尺寸，可以充分利用中間層設定遮罩，可以更好地實現就近接地，可以有效降低寄生電感，可以有效縮短訊號的傳輸長度，可以大大减少訊號交叉干擾等。

5.引線彎曲越少越好

高速電路設備引脚之間的引線彎曲應盡可能小。 高速訊號佈線電路佈線的引線都是直線，需要轉動。 它們可以用45°折線或弧線旋轉。 此要求僅用於提高低頻電路中鋼板的固定强度。 在高速電路中，滿足這一要求可以减少高速訊號的外部發射和相互耦合，並减少訊號的輻射和反射。

6.引線越短越好

高速訊號接線電路裝置的引脚之間的接線應盡可能短。 導線越長，分佈電感和分佈電容越大，這將對系統中高頻訊號的通過產生很大影響，也會改變電路的特性阻抗，導致系統反射和振盪。

7.引線層之間的交替越少越好

高速電路設備引脚之間的引線層之間的交替越少越好。 所謂“引線的層間交替越少越好”意味著組件連接過程中使用的通孔越少越好。 根據量測，一個通孔可以帶來約0.5pf的分佈電容，這導致電路延遲顯著增加。 减少過孔的數量可以顯著提高速度。

8.謹防平行交叉干擾

在高速訊號佈線中，應注意相鄰訊號線的平行佈線所引入的“交叉干擾”。 如果不能避免平行分佈，可以在平行訊號線的對面佈置大面積的“接地”，以大大减少干擾。

9.避開樹枝和樹樁

高速訊號路由應儘量避免分支或存根。 樹樁對阻抗有很大的影響，可能會引起訊號的反射和過沖，所以我們在設計中通常應避免樹樁和分支。 使用菊花連結線以减少對訊號的影響。

10.訊號線應盡可能在內層走遠

高頻訊號線容易在表層產生較大的電磁輻射, 也容易受到外部電磁輻射或因素的干擾. 高頻訊號線在電源和地線之間佈線, 電源和底層對電磁波的吸收將大大减少產生的輻射 PCB板.