布線(Layout)是PCB設計工程師最基本的工作技能之一。走線的好壞將直接影響到整個系統的性能,大多數高速的設計理論也要最終經過Layout得以實現并驗證,由此可見,布線在高速PCB設計中是至關重要的。下面將針對實際布線中可能遇到的一些情況,分析其合理性,并給出一些比較優化的走線策略。主要從直角走線,差分走線,蛇形線等三個方面來闡述。
一、直角走線(三個方面)
直角走線的對信號的影響就是主要體現在三個方面:一是拐角可以等效為傳輸線上的容性負載,減緩上升時間;二是阻抗不連續會造成信號的反射;三是直角尖端產生的EMI,到10GHz以上的RF設計領域,這些小小的直角都可能成為高速問題的重點對象。
2.差分走線(“等長、等距、參考平面”)
差分信號(DifferentialSignal)在高速電路設計中的應用越來越廣泛,電路中最關鍵的信號往往都要采用差分結構設計。差分信號就是驅動端發送兩個等值、反相的信號,接收端通過比較這兩個電壓的差值來判斷邏輯狀態“0”還是“1”。而承載差分信號的那一對走線就稱為差分走線。
3.蛇形線(調節延時)
蛇形線是Layout中經常使用的一類走線方式。其主要目的就是為了調節延時,滿足系統時序設計要求。其中最關鍵的兩個參數就是平行耦合長度(Lp)和耦合距離(S),很明顯,信號在蛇形走線上傳輸時,相互平行的線段之間會發生耦合,呈差模形式,S越小,Lp越大,則耦合程度也越大。可能會導致傳輸延時減小,以及由于串擾而大大降低信號的質量,其機理可以參考對共模和差模串擾的分析。
設計者首先要有這樣的認識:蛇形線會破壞信號質量,改變傳輸延時,布線時要盡量避免使用。但實際設計中,為了保證信號有足夠的保持時間,或者減小同組信號之間的時間偏移,往往不得不故意進行繞線。
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PCB設計的直角走線,差分走線,蛇形線走線技巧

解析PCB設計中的直角走線

PCB設計時Layout有什么走線策略

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