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PCB設(shè)計中的3W和3H原則

Young1225 ? 來源:Young1225 ? 作者:Young1225 ? 2023-03-03 12:13 ? 次閱讀

最近在總結(jié)學(xué)習(xí)PCB設(shè)計規(guī)則的相關(guān)知識,在一些消費類或者速率要求不高的產(chǎn)品上,還在沿用著“3W原則”。所謂“3W原則”,就是保證線與線的間距,保持線與線中間間距不小于3倍線寬,這樣可保證大部分電場串?dāng)_在合理范圍內(nèi)。

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一些資料給出的經(jīng)驗值:滿足3W原則使信號間的串?dāng)_減少70%,滿足10W則能使信號間的串?dāng)_減少95%。

看到10W,想到高速信號離電源間距一般為40mil左右的問題。雖然間距與疊層、導(dǎo)線寬度有關(guān),一般產(chǎn)品的多層板(6~8層),單端線的寬度一般是4 mil左右,3 mil線寬有些PCB板廠管控阻抗會有問題,5 mil以上的線寬PCB版圖走線密度會有問題。所以,我們看到很多產(chǎn)品的單端線是4 mil或者5 mil。

其實,除了“3W原則”,還有就是“3H原則”,所謂“3H原則”,就是線與線的間距,不少于走線層面到參考平面的間距的3倍。

這兩個原則,雖然近似,但還是有所區(qū)別:3W原則注重磁場耦合,3H原則注重電場耦合。

在PCB設(shè)計的實際操作中,兩者的數(shù)值也是有區(qū)別的。如下圖,3W和3H是不同的:

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為了更直觀來對比這兩個原則的差別,拿仿真軟件做了個S參數(shù)的對比,只是對介質(zhì)H做了變化,其他的設(shè)置參數(shù)保持不變,發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果還是有差別的。

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一般來說,多層板板厚的限制,H和W的數(shù)值大體相同,所以即使有3H原則的應(yīng)用,但還是沿用3W原則來管控PCB設(shè)計的走線間距。一般的設(shè)計,滿足3W原則也就可以了,但對于參考平面距離H較遠時,相鄰走線回流電流之間的相互干擾會比較大,需要注意3H原則。

下圖就給出了一個相關(guān)特例情況,仿真的結(jié)果也說明,3W和3H的原則還是有區(qū)別的,我們還是要搞清楚中間的區(qū)別,才能在實際工作中靈活應(yīng)用。

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審核編輯:湯梓紅
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