PCB科技 - 高速PCB訊號線設計

接線的基本原理 高速PCB 訊號線

（1）合理選擇層數：高頻電路往往具有高集成度和高佈線密度，囙此必須使用多層板進行佈線，這也是减少干擾的有效手段。 合理選擇層數可以大大减小PCB尺寸，充分利用中間層設定遮罩，更好地實現最近接地，有效降低寄生電感，有效縮短訊號傳輸距離， 並且大大减少了訊號之間的交叉干擾等。所有這些蜂鳴音都有利於高頻電路的可靠運行。 一些資料表明，相同資料的4層板的雜訊比雙面板低20dB，但層數越高，製造過程越複雜，成本越高。

（2）减少高速電路元件引脚之間引線的彎曲：高頻電路佈線的引線最好完全筆直。 如果需要彎曲，可以使用45°折線或圓弧線，這可以减少高頻訊號的外部發射和相互耦合。

（3）縮短高頻電路元件引脚之間的引線：滿足最短佈線的最有效方法是在自動佈線之前預約關鍵高速網絡的佈線。

（4）减少高頻電路元件引脚之間引線層之間的重疊：所謂减少引線層之間的重疊是指减少元件連接中使用的過孔。 一個通孔可以產生0.5pF的分佈電容，减少通孔的數量可以顯著提高速度。

(5) Pay attention to the cross interference introduced when the signal lines are wired in parallel at close distances: If the parallel distribution cannot be avoided, 在平齒剝訊號線的對側可以佈置大面積地線，大大减少干擾. 在同一層中並聯幾乎是不可避免的, 但兩個相鄰層的佈線方向必須相互垂直. 高頻電路佈線中, 最好在相鄰層中進行水准和垂直佈線. 當無法避免同一層中的並行佈線時, 可以在PCB的背面鋪設大面積地線，以减少干擾. 這是用於常用的雙面板. 使用多層板時, 中間的功率層可用於實現此功能. 銅包層 PCB板 不僅可以提高高頻抗干擾能力, 但也有利於散熱和提高PCB的强度. 此外, 如果在PCB上鍍錫網格固定金屬主機殼上的開口，不僅可以提高固定强度，而且可以確保良好的接觸, 但也可以使用金屬底盤形成合適的公共線.

（6）對特別重要的訊號線或本地聲音訊號元件實施地線環繞措施。 時鐘和其他單元的部分分組處理對創建高速系統非常有益。

（7）各種訊號佈線不能形成回路，也不能形成電流回路。

（8）高頻去耦電容器應安裝在每個集成電路塊附近。

地線設計

接地線設計在電子設備中，控制干擾的一種重要方法是接地。 如果你能正確地將翅膀和嘴巴的遮罩結合起來，你就能解决大部分的干擾問題。 在電子設備中，接地結構大致包括系統接地、主機殼接地（遮罩接地）、數位接地（邏輯接地）和類比接地。 接地線設計中應注意以下4點。

1）正確選擇單點接地和多點接地。 在假晶須電路中，訊號的工作頻率通常小於1MHz，佈線和元件之間的電感影響較小，而接地電路形成的環形樹影響較大。 應使用單點接地方法。 當訊號工作頻率大於10MHz時，地線阻抗將變得非常大。 此時，應盡可能降低地線阻抗，並應採用最近的多點接地方法。 當工作頻率為1～10MHz時，如果採用單點接地，地線長度不應超過波長的1/20，否則應採用多點接地。

2）將數位電路與類比電路分開。 當PCB上同時存在高速邏輯電路和線性電路時，應盡可能將它們分開。 兩者的地線不應混合，應連接到電源的地線上。 儘量新增線性電路的接地面積。

3）盡可能加厚接地線。 如果接地線很薄，接地電流會隨著電流的變化而變化，這將導致電子設備的定時信號電平不穩定，抗雜訊效能惡化。 囙此，陵墓地線應盡可能加厚，使其能够通過PCB允許電流的3倍。 如果可能，地線的寬度應大於3mm。

4) When the ground wire is formed into a closed loop, 當設計僅由數位電路組成的PCB地線系統時, 接地線應設計為閉合回路, 可以顯著提高抗雜訊能力. 其原因是，該系統中有許多集成電路組件 PCB設計, 尤其是當有消耗更多功率的組件時, 由於地線厚度的限制, 接地線上將產生較大的電位差, 導致抗雜訊能力下降. 如果地線形成回路, 電位差將减小, 從而提高電子設備的抗雜訊能力.