PCB抄板中的LAYOUT布线技巧详解

发表时间:2024-02-23 09:32:33 人气:1493

PCB抄板过程中,LAYOUT布线是一项至关重要的技术。其中,直角、差分和蛇形线是三种常见的布线技巧。本文将详细解析这三种布线技巧的特点和应用,以供参考。


PCB LAYOUT



 

一、直角走线

 

直角走线是PCB布线中常用的一种方式。然而,这种方式对信号会产生三个主要影响。首先,拐角处等效为传输线上的容性负载,可能导致上升时间减缓。其次,阻抗不连续会造成信号的反射,对信号质量产生影响。最后,直角尖端产生的EMI(电磁干扰)在高频设计中可能成为一个严重问题。因此,在使用直角走线时,需要权衡其对信号质量的影响。

 

二、差分走线

 

差分走线相对于普通单端走线具有明显优势。首先,差分走线具有较强的抗干扰能力。由于两根差分走线之间的耦合良好,当外界存在噪声干扰时,这些噪声会同时被耦合到两条线上。由于接收端只关心两信号的差值,因此可以完全抵消外界的共模噪声。

 

其次,差分走线能够有效抑制EMI。这是因为两根信号的极性相反,对外辐射的电磁场得以互相抵消。这一特点使得差分走线在高频和高速设计中具有优势。

 

最后,差分走线具有精确的时序定位能力。信号的开关变化位于两个信号交点,受工艺和温度影响较小。这有助于降低时序上的误差,使差分走线更适用于低幅度信号电路。

 

三、蛇形线

 

蛇形线是PCB布线中常用的一种走线方式。它主要用于调节时序设计和解决延时问题。在处理蛇形线时,Layout工程师需要注意以下几点:

 

1.       可以采用任意角度的蛇形走线,以减少相互间的耦合。

2.       螺旋走线方式在某些情况下可能优于正常的蛇形走线,仿真结果可以证明这一点。

3.       对于高速和对时序要求严格的信号线,尽量避免使用蛇形线,特别是在小范围内蜿蜒走线。

4.       减小耦合长度Lp,当两倍的Lp延时接近或超过信号上升时间时,串扰将达到饱和。

5.       增加平行线段的距离,至少大于3H(信号走线到参考平面的距离),以降低耦合效应。

6.       在高速PCB设计中,蛇形线不具备滤波或抗干扰能力,仅用于时序匹配。

7.       带状线或埋式微带线的蛇形线引起的信号传输延时小于微带走线。理论上,带状线不会因差模串扰而影响传输速率。


总结:在PCB抄板中,LAYOUT布线技巧的选择对于信号质量和电路性能至关重要。直角、差分和蛇形线各有其特点和应用场景。在实际操作中,需要根据具体需求和电路要求来选择合适的布线方式。


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