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DSP的高速PCB抗干扰设计

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whcreate01|  楼主 | 2008-5-30 14:57 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
DSP的4层板定义:顶层(top),电源层(power),地层(GND),底层(bottom)层;关键的信号选布在底层(bottorn层),使重要的信号走线空间更大,器件尽量放在同一层面上。DSP与Flash、SRAM之间是主要的高速数字信号线,所以器件之间的距离要尽量近,其连线尽可能短,并且直接连接。数/模分开布局。模拟信号器件尽量集中,使模拟地能够在整个数字地中间画出一个独立的属于模拟信号的区域,避免数字信号对模拟信号的干扰。对于一些数模混合器件,如D/A转换器,传统上将其看作模拟器件,把它放在模拟地上,并且给其提供一个数字回路,让数字噪声反馈回信号源,减小数字噪声对模拟地的影响。 
    对于时钟、片选和总线信号,应尽量远离I/O线和接插件。DSP系统的时钟输入,很容易受到干扰,对它的处理非常关键。要始终保证时钟产生器尽量靠近DSP芯片,使时钟线尽量短。时钟晶体振荡器的外壳最好接地。加退耦电容可以旁路掉集成电路器件的高频噪声,还可以作为储能电容,提供和吸收集成电路开关门瞬间的充放电能。PCB边缘的元器件离PCB板边距离一般不要小于2 mm,PCB最好为矩形,长宽比为3:2或4;3。布线大体上是从核心器件开始,并以其为中心展开。对于DSP这种PQFP(Plastic Quad FIat Pack)或BGA(BaIl Grid Arrayr)封装的器件,如图3所示,应先根据SRAM、Flash和CPLD的布局位置大体判断出走线方向,对引脚进行扇出(fanout)操作。当信号线(trace)间隔3倍信号线宽时,信号间相互串扰(coupling)的几率只有25%左右,这样就可以达到抗电磁干扰(EMI)的要求。所以,像CLK和SRAM这些高速信号线,切记与它旁边的信号线远离3倍宽以上,调等长时,即蛇型走线,线与线的宽度也要3倍信号线宽以上,包括对于其本身的信号线也要3倍信号线宽, 
    对于时钟信号,要使其对于其他信号的走线距离尽量大,保证在4倍线宽以上的距离,并且在时钟(零件)的下面不要走线;对于模拟电压输入线,参考电压端和I/0信号线尽量远离时钟。40 mil的线宽,可以通过的电流能保证有l A;对于过孑L,钻径为16 mil的可以通过1 A的电流,所以对于DSP系统,电源线大于20 mil即可。高频数字电路和低频模拟电路的地回路绝对不能混合,必须将数/模地分开,因为数字电路高低电位切换时会在电源和地产生噪声;若地平面不分开,模拟信号依然会被地噪声干扰。所以对高频信号应采用多点串联接地,尽量加粗缩短地线,这样除减小压降外,更重要的是降低耦合噪声。但对于一个系统而言,无论怎样分,最终的大地只有一个,只是泻放途径不同而已,所以最后通过磁珠或0 n电阻,将数字地和模拟地连在一起来消除混合信号的干扰。

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