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轻松搞定高频电路板设计十大技巧,你知多少?
2020-09-04
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高频电路板的预设是一个复杂的过程,牵涉到的因素众多,都有可能直接关系到高频电路的办公性能。对于高频电路板预设,布线至关关紧。预设者需求在实际的办公中不断研讨和考求,积累经验,并接合新的预设技法能力预设出性能良好的高频电路PCB。本文寻找收集收拾了高频电路预设的十大技法,期望能助你事半功倍。

01 多层板布线

高频电路板往往集成度较高,布线疏密程度大,认为合适而使用多层板既然布线所务必,也是减低干扰的管用手眼。在PCBLayout阶段,合理的挑选一定层数的印制板尺寸,能充分利用半中腰层来设置屏蔽,更好地成功实现就近接地,并管用地减低寄生电感和缩减信号的传道输送长度,同时还能大幅度地减低信号的交错干扰等,全部这些个办法都对高频电路的靠得住性有帮助。

有资料显露,同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。不过,同时也存在一个问题,PCB层数越高,制作工艺越复杂,单位成本也就越高,这就要求我们在施行PCBLayout时,除开挑选合宜的层数的PCB板,还需求施行合理的元部件布局计划,并认为合适而使用准确的布线规则来完成预设。

02 高速电子部件管脚间的引线弯折越少越好

高频电路板布线的引线最好认为合适而使用全直线,需求然而,可用45度折线还是圆弧然而,这种要求在低频电路中仅只用于增长铜箔的固着强度,而在高频电路中,满意这一要求可以减损高频信号对外的发射和互相间的耦合。

03 高频电路板部件管脚间的引线越短越好

信号的辐射强度是和信号线的走线长度成正比的,高频的信号引线越长,它就越容易耦合到接近它的元部件上去,所以对于诸如信号的报时的钟、晶振、DDR的数值、LVDS线、USB线、HDMI线等高频信号线都是要求尽有可能的走线越短越好。

04 高频电路板部件管脚间的引线层间交替越少越好

所说的“引线的层间交替越少越好”是指元件连署过程中所用的过孔(Via)越少越好。据测,一个过孔可带来约0.5pF的散布电容,减损过孔数能显著增长速度和减损数值出错的有可能性。

05 注意信号线近距离平行驶线引入的“串扰”

高频电路板布线要注意信号线近距离平行驶线所引入的“串扰”,串扰是指没有直邻接署的信号线之间的耦合现象。
因为高频信号板沿着传道输送线是以电磁波的方式传道输送的,信号线会起到接收天线的效用,电磁力场的能+羭縷会在传道输送线的四周围发射,信号之间因为电磁力场的互相耦合而萌生的不希望的噪声信号称为串扰(Crosstalk)。
PCB电路板板层的参变量、信号线的间距、驱动端和收缴端的电气特别的性质以及信号线端接形式对串扰都有一定的影响。
所以为了减损高频信号的串扰,在布线的时刻要求尽有可能的做到以下几点:
1.在布线空间准许的条件下,在串扰较严重的两条线之间插进去一条地线或地最简单的面,可以起到隔离的效用而减损串扰。当信号线四周围的空间本身就存在时变的电磁力场时,若没有办法防止平行散布,可在平行信号线的反面安置大平面或物体表面的大小“地”来大幅减损干扰。
2.在布线空间允许的前提下,加大相邻信号线间的间距,减小信号线的平行长度,报时的钟线尽力与关键信号线铅直而不要平行。假如同一层内的平行驶线几乎没有办法防止,在相邻两个层,走线的方向必须互相铅直。
3.在数码电路板中,一般的报时的钟信号都是边沿变动快的信号,对外串扰大。所以在预设中,报时的钟线宜用地线包围起来并多打地线孔来减损散布电容,因此减损串扰。对高频信号报时的钟尽力运用低电压差分报时的钟信号并包地形式,需求注意包地打孔的完整性。
4.搁置无须的输入端不要悬在空中,而是将其接地或接电源(电源在高频信号回路中也是地),由于悬在空中的线可能等效于发射接收天线,接地就能制约发射。实践证实,用这种方法消弭串扰有时候能迅即发生效力。

06 集成电路电路板的电源引脚增加高频退藕电容

每个集成电路板的电源引脚就近增一个高频退藕电容。增加电源引脚的高频退藕电容,可以管用地制约电源引脚上的高频谐波形成干扰。

07 高频数码信号的地线和摹拟信号地线做隔离

摹拟地线、数码地线等接往公共地线时要用高频扼流磁珠连署还是直接隔离并挑选合宜的地方单点互联。高频数码信号的地线的地电位普通是不完全一样的,两者直接每常存在一定的电压差,并且,高频数码信号的地线还每常带有十分浩博的高频信号的谐波斤两,当直邻接署数码信号地线和摹拟信号地线时,高频信号的谐波就融会贯通过地线耦合的形式对摹拟信号施行干扰。

所以一般事情状况下,对高频数码信号的地线和摹拟信号的地线是要做隔离的,可以认为合适而使用在合宜位置单点互联的形式,还是认为合适而使用高频扼流磁珠互联的形式。

08 防止走线形成的环路

各类高频信号走线尽力不要形成环路,若没有办法防止则应使环路平面或物体表面的大小尽力小。

09 务必保障令人满意的信号阻抗般配

信号在传道输送的过程中,当阻抗不般配的时刻,信号便会在传道输送通道中发生信号的反射,反射会使合成信号形成过冲,造成信号在思维规律门榄近旁撩动。
消弭反射的根本方法是使传道输送信号的阻抗令人满意般配,因为负载阻抗与传道输送线的特别的性质阻抗相差越大反射也越大,所以应尽有可能使信号传道输送线的特别的性质阻抗与负载阻抗对等。
同时还要注意PCB电路板上的传道输送线不可以显露出来突变或拐角,尽力维持传道输送线各点阻抗蝉联,否则在传道输送线各段之间也将会显露出来反射。
这就要求在施行高速PCB布线时,一定要笃守以下布线规则:
1.USB布线规则
要求USB信号差分走线,线宽10mil,线距6mil,地线和信号线距6mil。
2.HDMI布线规则
要求HDMI信号差分走线,线宽10mil,线距6mil,每两组HDMI差分信号对的间距超过20mil。
3.LVDS布线规则
要求LVDS信号差分走线,线宽7mil,线距6mil,目标是扼制HDMI的差分信号对阻抗为100+-15百分之百欧姆
4.DDR布线规则
DDR1走线要求信号尽力不走过孔,信号线等宽,线与线等距,走线务必满意2W原则,以减损信号间的串扰,对DDR2及以上的高速部件,还要求高频数值走线等长,以保障信号的阻抗般配。

10 维持信号传道输送的完整性

维持信号传道输送的完整性,避免因为地线瓜分引动的“地弹现象”。地弹现象即芯片内里“地”电平相对于电路板“地”电平的变动现象。以电路板“地”为参照,就像是芯片内里的“地”电平不断的跳动,因为这个形象的称之为地弹(ground bounce)。