我們平時(shí)在PCB布線的時(shí)候,對(duì)于比較重要的信號(hào)都要做特殊處理,比如包地或者時(shí)“3W”,所謂3w指的是線與線之間的間距要滿(mǎn)足三倍的線寬,那么我們?cè)趺蠢斫膺@個(gè)3W原則呢,他是如何降低信號(hào)之間的串?dāng)_的呢?
我們要了解這個(gè)原因可以先了解電容的概念,電容的組成無(wú)非就是兩個(gè)導(dǎo)體組成的,而且這兩個(gè)導(dǎo)體要處于不連接的狀態(tài),兩個(gè)導(dǎo)體之間的是絕緣體,這個(gè)絕緣體也可以是空氣。
那我們可以看一下我們上圖所示的場(chǎng)景,其實(shí)導(dǎo)線與導(dǎo)線之間就和我們的電容的概念一樣,所以我們的導(dǎo)線是存在寄生電容的。
那么我們假設(shè)我們上圖的data信號(hào)他是在傳輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中,那么由于有寄生電容的存在他有一部分信號(hào)就會(huì)串?dāng)_到上面那根時(shí)鐘線上面去,那么由于我們的時(shí)鐘線是比較重要的,和他相鄰的導(dǎo)線會(huì)把一部分信號(hào)傳到時(shí)鐘線上面,那么這個(gè)時(shí)候我們這個(gè)時(shí)鐘線重要信號(hào)就很有可能出現(xiàn)誤判等情況,從而影響我們的板子的運(yùn)行。
那這個(gè)時(shí)候我們要減小這個(gè)串?dāng)_我們可以根據(jù)容抗公式R=1/2π*F*C來(lái)計(jì)算,我們希望時(shí)鐘線所分到data信號(hào)的電壓越小越好,那么按照分壓原理,CLK與DATA信號(hào)之間的電阻越大,CLK與GND之間的電阻越小則可以實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘線所分到data信號(hào)的電壓越小,根據(jù)容抗公式R=1/2π*F*C,我們可以減小C的大小,從而增大clk與data信號(hào)之間R的值,那么這個(gè)時(shí)候我們又可以根據(jù)電容公式c=εs/d,得出我需要減小c可以減小ε(導(dǎo)體的介電常數(shù))或者減小s(導(dǎo)體的面積),以及增大導(dǎo)體間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn),一般來(lái)說(shuō)我們改變不了導(dǎo)體的介電常數(shù)和導(dǎo)體的面積,但是我們可以通過(guò)增大導(dǎo)體之間的距離來(lái)減小c的大小從而達(dá)到降低串?dāng)_的目的。
那么在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該要把這兩根導(dǎo)線相隔多遠(yuǎn)呢,我們一般是采用3倍線寬的距離來(lái)降低信號(hào)的線間串?dāng)_,這就是我們平時(shí)設(shè)計(jì)當(dāng)中的3w原則的原理。
當(dāng)然,我們還有一種方法也可以減小線間串?dāng)_,那么就是這個(gè)重要信號(hào)兩邊都加上兩根地線,那么這個(gè)時(shí)候地線兩邊的串?dāng)_信號(hào)通過(guò)我們的地線流走了,那么這個(gè)時(shí)候線與線之間的串?dāng)_就變小了,當(dāng)然包地的時(shí)候,我們最好相隔一定的距離打上地空,那么這個(gè)時(shí)候他的效果就更好了!
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:如何理解PCB布線3W規(guī)則
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