本期講解PCB設計中高速信號關鍵信號的布線要求。 一、時鐘信號布線要求 在數字電路設計中,時鐘信號是一種在高態與低態之間振蕩的信號,決定著電路的性能。時鐘電路在數字電路中點有重要地位,同時又是產生電磁輻射的主要來源。時鐘的處理方法也是在PCB布線時需要特別重視的。在一開始就理清時鐘樹,明確各種時鐘之間的關系,布線的時候就能處理得更好。并且時鐘信號也經常是EMC設計的難點,需要過EMC測試指標的項目尤其要注意。 時鐘線除了常規的阻抗控制和等長要求外,還需要注意以下問題。 1. 時鐘信號盡量選擇優選布線層。 2. 時鐘信號盡量不跨分割,更不要沿著分割區布線。 3. 注意時鐘信號與其他信號的間距,至少滿足3W。 4. 有EMC要求的設計,較長的時候線盡量選擇內層布線。 5. 注意時鐘信號的端接匹配。 6. 不要采用菊花鏈結構傳送時鐘信號,而應采用星型結構,即所有的時鐘負載直接與時鐘功率驅動器相互連接。 7. 所有連接晶振輸入/輸出端的導線盡量短,以減少噪聲干擾及分布電容對晶振的影響。 8. 晶振電容地線應使用盡量寬而短的導線連接至器件上;離晶振最近的數字地引腳,應盡量減少過孔。 9. 在數字電路中,通常的時鐘信號都是邊沿變化快的信號,對外串擾大。所以在設計中,時鐘線宜用地線包圍起來并多打地線也來減少分布電容,從而減少串擾;對高頻信號時鐘盡量使用低電壓關分時鐘信號并包地方式,需要注意包地打孔的完整性。 二、模擬信號布線要求 模擬信號的主要特點是抗干擾性差,布線時主要考慮對模擬信號的保護。 對模擬信號的處理主要體現在以下幾點: 1. 為增加其抗干擾能力,走線要盡量短。 2. 部分模擬信號可以放棄阻抗控制要求,走線可以適當加粗。 3. 限定布線區域,盡量在模擬區域內完成布線,遠離數字信號。 三、接口類信號布線要求 常見的接口有RJ-45、USB、HDMI等,有高速的也有低速的,在此舉一個最常見的接口—網口的處理方式。 在布線方面除了需要遵循高速差分的布線原則外還需要注意。 1. RJ-45本身接機殼地(保護地PGND),此地平面要從變壓器下面開始與單板內部數字地隔離,變壓器中間對應的所有層建議掏空。 2. 所有外來信號都不得在變壓器下方布線,更不允許信號從初、次級間穿過。 以上便是PCB設計中各類關鍵信號的布線要求,下期預告:PCB設計后期處理
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