PCB科技 - PCB佈局佈線技巧

以下描述了 PCB佈局 從3個方面進行佈線：直角佈線, 差分路由, 和蛇形佈線：

1、直角佈線（3個方面）

直角佈線對訊號的影響主要體現在3個方面：一是轉角可以等效為輸電線路上的電容性負載，從而减慢上升時間； 二是阻抗不連續會引起訊號反射； 3是在10GHz以上的射頻設計領域產生了直角尖端，這些小直角可能成為高速問題的焦點。

2.、差動接線（“等長、等距、基準面”）

什麼是差分訊號？ 用外行的話說，驅動端發送兩個相等和反向的訊號，接收端通過比較兩個電壓之間的差异來判斷邏輯狀態“0”或“1”。 攜帶差分訊號的一對記錄道稱為差分記錄道。 與普通單端訊號道相比，差分訊號在以下3個方面具有最明顯的優勢：

1、抗干擾能力强，因為兩條差分記錄道之間的耦合非常好。 當存在來自外部的雜訊干擾時，它們幾乎同時耦合到兩條線路，接收端只關心兩個訊號之間的差异。 囙此，可以完全消除外部共模雜訊。

2. 它可以有效抑制電磁干擾. 出於同樣的原因, 由於兩個訊號的極性相反, 這個 PCB電磁 它們輻射的場可以相互抵消. 聯軸器越緊, 釋放到外部世界的電磁能量越少.

3、定時定位準確。 由於差分訊號的開關變化位於兩個訊號的交叉點，與普通單端訊號不同，普通單端訊號依靠高閾值電壓和低閾值電壓來確定，它受過程和溫度的影響較小，並且可以减少定時誤差。， 但也更適用於低幅度訊號電路。 當前流行的LVDS（低壓差分訊號）就是指這種小幅度差分訊號科技。

3、蛇形線（調整延時）

蛇線是一種常用於佈局的佈線方法。 其主要目的是調整延遲以滿足系統定時設計要求。 兩個最關鍵的參數是平行耦合長度（Lp）和耦合距離（S）。 顯然，當訊號在蛇形軌跡上傳輸時，平行線段將以差分模式耦合，S值越小，線性規劃越大，耦合度越大。 它可能導致傳輸延遲减少，並且由於串擾，訊號質量大大降低。 該機制可參攷共模和差模串擾的分析。 以下是佈局工程師在處理蛇形線時的一些建議：

1、儘量新增平行線段的距離，至少大於3H，H是指訊號軌跡到基準面的距離。 用外行的話說，這是一個大轉折。 只要S足够大，就幾乎可以完全避免互耦效應。

2、减少聯軸器長度Lp。 當雙線性規劃延遲接近或超過訊號上升時間時，產生的串擾將達到飽和。

3、帶狀線或嵌入式微帶的蛇形線引起的訊號傳輸延遲小於微帶的訊號傳輸延遲。 理論上，帶狀線不會因差模串擾而影響傳輸速率。

4、對於高速、定時要求嚴格的訊號線，儘量不要使用蛇形線，特別是在小區域。

5、通常可以使用任意角度的蛇形軌跡，可以有效减少相互耦合。

6. 高速行駛時 PCB設計, 蛇形線路沒有所謂的濾波或抗干擾能力, 只能降低訊號質量, 囙此，它僅用於定時匹配，沒有其他用途.

7、有時可以考慮纏繞螺旋佈線。 模擬結果表明，其效果優於常規的蛇形路由。