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PCB布線要求技巧

PCB布局中的走線策略布線(布局)是PCB設計工程師最基本的工作技能之一。線路的質量將直接影響整個系統的性能,大多數高速設計理論最終都應該通過布局來實現和驗證,因此,高速PCB設計中的布線非常重要。下面將分析實際布線中可能遇到的一些情況的合理性,并給出一些更優化的布線策略。
 
主要從直角線,差分布線,蛇形線等三個方面進行闡述。 1。
直角行走線直角線一般是PCB布線要求避免的情況,也幾乎成為衡量布線質量的標準之一,那么角度線會對信號傳輸產生多大影響?原則上,直角線將改變傳輸線的線寬,導致阻抗不連續。
 
事實上,不僅直角線,唐角,銳角線可能會導致阻抗變化的情況。
 
直角線對信號的影響主要體現在三個方面:第一,拐角可以相當于傳輸線上的容性負載,減慢上升時間,第二是阻抗不連續會引起反射信號,第三個是直角尖端產生的EMI。
由傳輸線的直角帶來的寄生電容可以通過以下經驗公式計算:C = 61W(Er)[size = 1] 1/2 [/ size] / Z0在上式中,C指的是拐角的等效電容(單位:PF),w表示線的寬度(單位:英寸),εr表示介質的介電常數,Z0表示傳輸線的特征阻抗。
例如,對于4Mils 50歐姆傳輸線(εr4.3),直角產生大約0.0101pF的電容,這反過來可以估計由此導致的時間變化增加:
T10-90%= 2.2 * C * Z0 / 2 = 2.2 * 0.0101 * 50/2 = 0.556ps
 
從計算可以看出,由直角線引起的電容效應非常小。由于直角線的線寬增加,阻抗會減小,產生一定的信號反射現象,我們可以根據提到的阻抗公式計算出口寬度增加后的等效阻抗。在傳輸線章節中,然后反射系數根據經驗公式:ρ=(Zs-Z0)/(Zs + Z0),一般直角布線引起的阻抗變化在7%到20%之間,所以反射系數約為0.1。
 
而且,從下圖可以看出,傳輸線阻抗在W / 2線長時間內變為最小,然后經過W / 2時間并恢復到正常阻抗,整個阻抗變化時間非常短,通常在10PS以內,因此對于一般信號傳輸幾乎可以忽略快速和小的變化。許多人對直角線有這種認識,認為尖端易于發射或接收電磁波,產生EMI,這也成為許多人認為他們不能以直角行走的原因之一。然而,許多實際測試的結果表明,直角線不會產生比直線更多的EMI。
 
也許當前的儀器性能,測試水平限制了測試的準確性,但至少有一個問題被解釋,直角線輻射已經小于儀器本身的測量誤差。一般來說,直角線并不像它可能那樣可怕。至少在GHz以下的應用中,電容,反射,EMI等任何影響幾乎都沒有反映在TDR測試中,高速PCB設計工程師應該關注布局,電源/接地設計,布線設計,穿孔等方面。當然,雖然直角線的影響不是很嚴重,但不是我們可以在未來轉向直角線,注重細節是每位優秀工程師所需的基本品質,并且數字電路的快速發展,PCB工程師處理信號的頻率將不斷提高,達到10GHz以上的射頻設計領域,
 
這些小直角都可能成為高速問題的焦點。

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