打印
[PCB]

在高速电路设计中,如何应对PCB设计中信号线的跨分割

[复制链接]
1232|0
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
跳转到指定楼层
楼主
领卓打样|  楼主 | 2023-12-4 10:27 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
  一站式PCBA智造厂家今天为大家讲讲PCB信号跨分割线怎么处理?PCB设计中跨分割的处理方法。在PCB设计过程中,电源平面的分割或者是地平面的分割,会导致平面的不完整,这样信号走线的时候,它的参考平面就会出现从一个电源面跨接到另一个电源面,这种现象我们就叫做信号跨分割。
  跨分割现象示意图
  跨分割,对于低速信号可能没有什么关系,但是在高速数字信号系统中,高速信号是以参考平面作为返回路径,就是回流路径。当参考平面不完整的时候,会出现如下不良影响:
  1. 会导致走线的的阻抗不连续;
  2. 容易使信号之间发生串扰;
  3. 会引发信号之间的反射;
  4. 增大电流的环路面积、加大环路电感,使输出的波形容易振荡;
  5. 增加向空间的辐射干扰,同时容易受到空间磁场的影响;
  6. 加大与板上的其它电路产生磁场耦合的可能性;
  7. 环路电感上的高频压降构成共模辐射源,并通过外接电缆产生共模辐射。
  因此,PCB布线要尽可能靠近一个平面,并避免跨分割。若必须跨分割或者无法靠近电源地平面,这些情况仅允许在低速信号线中存在。
  PCB设计中跨分割的处理
  如果在PCB设计中不可避免的出现了跨分割,又该如何处理呢?这种情况下,需要对分割进行缝补,为信号提供较短的回流通路,常见的处理方式有添加缝补电容和跨线桥接。
  1、缝补电容(Stiching Capacitor)
  通常在信号跨分割处摆放一个0402或者0603封装的瓷片电容,电容的容值在0.01uF或者是0.1 uF,如果空间允许,可以多添加几个这样的电容。
  同时尽量保证信号线在缝补电容 200mil 范围内,距离越小越好;而电容两端的网络分别对应信号穿过的参考平面的网络。
  2、跨线桥接
  常见的就是在信号层对跨分割的信号“包地处理”,也可能包的是其他网络的信号线,这个个“包地”线尽量粗。
  3、多层布线
  高速信号布线电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须的,也是降低干扰的有效手段。
  合理选择层数能大幅度降低印板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,能更好地实现就近接地,能有效地降低寄生电感,能有效缩短信号的传输长度,能大幅度地降低信号间的交叉干扰等。
  4、引线弯折越少越好
  高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。
  高速信号布线电路布线的引线 采用全直线,需要转折,可用45°折线或圆弧转折,这种要求在低频电路中仅仅用于提高钢箔的固着强度。
  而在高速电路中,满足这一要求却可以减少高速信号对外的发射和相互间的耦合,减少信号的辐射和反射。
  5、引线越短越好
  高速信号布线电路器件管脚间的引线越短越好。
  引线越长,带来的分布电感和分布电容值越大,对系统的高频信号的通过产生很多的影响,同时也会改变电路的特性阻抗,导致系统发生反射、振荡等。
  6、引线层间交替越少越好
  高速电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。
  所谓“引线的层间交替越少越好”,是指元件连接过程中所用的过孔越少越好。
  据测,一个过孔可带来约0.5pf的分布电容,导致电路的延时明显增加,减少过孔数能显着提高速度。
  7、注意平行交叉干扰
  高速信号布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“交叉干扰”,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅度减少干扰。
  8、避免分枝和树桩
  高速信号布线应尽量避免分枝或者形成树桩(Stub)。
  树桩对阻抗有很大影响,可以导致信号的反射和过冲,所以我们通常在设计时应避免树桩和分枝。
  采用菊花链的方式布线,将对信号的影响降低。
  9、信号线尽量走在内层
  高频信号线走在表层容易产生较大的电磁辐射,也容易受到外界电磁辐射或者因素的干扰。
  将高频信号线布线在电源和地线之间,通过电源和底层对电磁波的吸收,所产生的辐射将减少很多。
  关于PCB信号跨分割线怎么处理?PCB设计中跨分割的处理方法的知识点,想要了解更多的,可关注领卓PCBA,如有需要了解更多PCB打样、SMT贴片、PCBA加工的相关技术知识,欢迎留言获取!

使用特权

评论回复

相关帖子

发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

647

主题

647

帖子

3

粉丝