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技术专栏

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在高频线路板布线应该注意的问题
2023-10-17
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高频电路板设计中的一个重要问题就是在印制电路板上布线时要考虑到干扰问题,本文从 PCB布线的角度分析了在高频电路板布线时的一些问题。

PCB布线是把设计好的电路按照规定的设计要求,按照一定的图形、线条和位置关系等工艺要求,把电路元件及连接导线按一定逻辑关系和空间位置关系,用适当的材料,通过合理的加工步骤和手段进行连接、装配、连接与装配等,最终实现预定功能。

PCB设计是一个复杂的系统工程,在电路板布线时应充分考虑 PCB板上元器件、元器件与元器件之间、元器件与电路板之间以及各种器件之间的相互位置关系,并能正确处理好它们之间的相互位置关系。

  1. 布线的原则

1.要先把要布线的元件框放在电路板上,然后按照先主后次、先高后低、先小后大的原则,从元件框边缘开始布线。

一般情况下,应先布大面,后布小面;先布核心,后布旁路;先布放高频电路,后布其它电路。

2.在布线前要了解每个元器件的作用和整个电路板的结构。以便确定信号走线的形状、长短及走线方式等。

3.应尽量缩短信号线与地之间的距离,避免出现信号的反射和互感现象。

4.在高频电路中,还要注意电源电压的变化对电路工作的影响。

  1. 走线要有足够的宽度

为了保证印制电路板上的电气性能,同时也为了保证线路的整齐,走线要有足够的宽度,一般来说,对于单面板走线宽度为0.5 mm,双面板为1 mm,而对于多层板走线宽度一般为1~2 mm。在进行高频线路布线时,一般要求走线宽度在0.5~1 mm之间。

  1. 线与线之间要保持一定的距离

高频信号在传输的过程中会产生高频电流,如果导线之间没有一定的距离,导线上的高频电流就会流过导线,在导线之间形成涡流,产生噪声。高频信号在通过布线时要注意以下几点:

1.高频信号走线应尽量缩短走线长度,减少导线之间的相互影响。

2.走线必须短而直。应避免在大面积铜平面上走成复杂的路线,要避免多层线路板上的复杂走线,防止因寄生电容引起信号衰减或反射。

3.采用多层线路板时,各层之间应采用金属铜箔隔开。这样可防止各层之间的寄生耦合。

4.在布线过程中,应尽量减少相邻两层之间的走线长度,相邻两层间的走线应尽量避免平行,否则会产生干扰。

  1. 布线时要注意信号线的排列

信号线的排列主要应考虑如下几点:

1、根据信号频率高低来排列,要根据工作频率的高低来确定信号线的间距,在高频率下信号线间距要大,在低频下信号线间距要小。

2、信号线的排列要尽量整齐,并相互平行。对于高频信号,应尽量避免交叉,但又必须考虑到在一些特殊情况下的处理方法。

3、信号线与地线之间不能相互交叉,要避免共模电感耦合;

4、信号线上不能有接地层(如I/O线、时钟线等)和地线回路;

5、两条相同输入/输出线尽量避免同时布线,并且其接地端必须在同一个平面上;

6、电源线和地线之间不能相互交叉。

  1. 特殊布线问题

1、印制导线的长度应尽可能短,一般在1~3 mm之间,最好为1~1.5 mm,以减小和避免电磁辐射。

2、对高频信号走线时,应使其走线尽量短,尽量减少回路面积。

3、高频信号的走线要远离磁场干扰源和大功率元器件的走线,避免电磁干扰。

4、印制导线过孔不能太小,孔壁上应钻有接地孔,孔壁上不能有氧化层,以减少信号的反射。


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