PCB科技 - 如何連接PCB鍵訊號

印刷電路板佈線規則, 有一個“關鍵訊號線優先”原則, 那就是, 電源, 類比信號, 高速PCB 訊號, 時鐘訊號, 差動訊號、同步訊號等關鍵訊號優先接線. 下一個, 我們可能希望詳細瞭解這些關鍵訊號的接線要求.

類比信號佈線要求

類比信號的主要特點是抗干擾能力差。 接線時主要考慮類比信號的保護。

類比信號處理主要體現在以下幾點：

1、為了提高其抗干擾能力，接線應盡可能短。

2、部分類比信號可以放弃阻抗控制要求，接線可以適當加粗。

3、限制佈線區域，儘量在類比區域完成佈線，遠離數位信號。

高速訊號佈線要求

1、多層佈線

高速訊號佈線電路往往集成度高、佈線密度大，使用多層板不僅是佈線的必要條件，也是减少干擾的有效手段。 合理選擇層可以大大减小電路板的尺寸，充分利用中間層設定遮罩，實現最近接地，有效降低寄生電感，有效縮短訊號的傳輸長度，並大大减少訊號之間的交叉干擾。

2、盡可能少地彎曲導線

高速電路器件引脚之間的引線彎曲越小越好。 熔斷器採用全線高速訊號接線電路接線，需要轉彎、45°線或圓弧過渡均可，而在低頻電路中要求採用提高鋼板固定强度的方法，只有在高速電路中，滿足這一要求才能减少外來高速訊號的傳輸和相互耦合， 减少輻射和反射訊號。

領先越短越好

高速訊號佈線電路部件針腳之間的引線越短越好。 引線越長，分佈電感和電容值越大，高頻訊號對系統的影響很大，還會改變電路的特性阻抗，導致系統反射、振盪等。

4、鉛層之間的交替越少越好

高速電路器件引脚之間的導線層交替越少越好。 所謂“盡可能少的導線層交替”是指用盡可能少的孔連接部件。 據量測，單孔可以帶來約0.5 pF的分佈電容，導致電路延遲顯著增加，减少孔數可以顯著提高速度。

5、注意平行交叉干擾

在高速訊號佈線中，應注意訊號線緊密平行佈線引起的“交叉干擾”。 如果無法避免並行分佈，則可以在並行訊號線的另一側佈置大面積的“地”，以大大减少干擾。

6、避開樹枝和樹樁

高速訊號佈線應盡可能避免分支或短截線形成。 殘端對阻抗有很大影響，並可能導致訊號反射和超調，囙此在我們的設計中通常應避免殘端和分支。 菊花鏈佈線將减少對訊號的影響。

7、訊號電纜穿越內層

在表面行走的高頻訊號線容易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。 如果高頻訊號電纜在電源和地線之間佈線，則電源和底層產生的輻射將通過吸收電磁波而减少。

時鐘訊號佈線要求

在數位電路設計中，時鐘訊號是在高狀態和低狀態之間振盪的訊號，它决定了電路的效能。 時鐘電路在數位電路中起著重要的作用，也是電磁輻射的主要來源。 時鐘的處理方法也需要特別注意PCB佈線。 通過從一開始就整理時鐘樹並瞭解各種時鐘之間的關係，可以更好地處理佈線。 時鐘訊號通常是EMC設計中的一個難點，尤其是對於需要通過EMC測試名額的項目。

除了傳統的阻抗控制和時鐘線的等長要求外，還需要注意以下問題：

1、為時鐘訊號選擇最佳路由層。

2、時鐘訊號儘量不要穿過分區，更不要說沿分區區域佈線。

3、確保時鐘訊號與其他訊號之間的距離至少為3W。

4、對於有EMC要求的設計，應盡可能選擇內部接線。

5、注意時鐘訊號的匹配。

6、不要使用菊花鏈結構來傳輸時鐘訊號。 使用星形結構，其中所有時鐘負載直接連接到時鐘電源驅動器。

7、連接晶體振盪器輸入/輸出端子的所有導線應盡可能短，以减少雜訊干擾和分佈電容對晶體振盪器的影響。

8、晶體電容接地線與裝置的連接應盡可能寬、短； 靠近晶體振盪器的數位接地引脚應儘量減少空穴。

9、在數位電路中，時鐘訊號通常是邊緣變化快、外部串擾大的訊號。 囙此，在設計中，時鐘線應被地線和更多地線包圍，以减少分佈電容，從而减少串擾； 對於高頻訊號時鐘，應盡可能使用低電壓關斷時鐘訊號和接地封裝模式，並注意接地封裝鑽孔的完整性。

差分訊號接線要求

差分訊號，有些也稱為差分訊號，使用兩個完全相同、極性相反的訊號傳輸一種管道的數據，這取決於兩個訊號之間的電平差來進行判斷。 為了確保兩個訊號完全一致，有必要在佈線中保持平行，並且線寬和行距保持不變。

如何連接PCB鍵訊號

在電路板上，差分接線必須是兩條長度和寬度相等、緊密相連且處於同一水准的導線。

1、等長：等長是指兩條線路的長度應盡可能長，以確保兩個差分訊號始終保持相反的極性。 减少共模分量。

2、等寬等距：等寬意味著兩個訊號的線寬應該相同，等距意味著兩行之間的間距應該保持不變並保持平行。

提醒：儘量為時鐘訊號、高頻訊號、敏感訊號等關鍵訊號提供專用佈線層，並保證其環路面積。 採用遮罩和新增安全距離以確保訊號質量。