高速PCB板設(shè)計(jì)基本原則

何為高速?這是考慮高速問題的基礎(chǔ)，也是許多硬件工程師會(huì)問的一個(gè)問題。隨著時(shí)代的發(fā)展，電子設(shè)計(jì)工程師們慢慢地也達(dá)成了共識(shí)一一信號(hào)的邊沿速率是決定高速問題的關(guān)鍵，當(dāng)信號(hào)的上升時(shí)間和傳輸延時(shí)能類比時(shí)，即為高速電路。盡管PCB上的電路各式各樣，但對(duì)設(shè)計(jì)而言總是有些通用的原則可以遵守。

1．阻抗匹配原則

阻抗失配是引起反射，從而帶來許多高速問題的根源，常規(guī)來說：一個(gè)沒有進(jìn)行阻抗匹配子，什么高速問題都無從談起。由此設(shè)計(jì)原則衍生了以下高速PCB板設(shè)計(jì)要求：

(1)針對(duì)端接匹配設(shè)計(jì)，合理布局。在PCB布局布線時(shí)首先確定電子元器件在PCB上的位置，然后設(shè)計(jì)電源線、地線和高速信號(hào)線，最后設(shè)計(jì)普通的信號(hào)線。

(2)少打過孔，過孔會(huì)使重要的阻抗不連續(xù)。

(3)層疊設(shè)置合理，保證信號(hào)換層之后阻抗一致，同時(shí)兼顧性能和價(jià)格。

(4)注意走線拐角，900和銳角會(huì)帶來阻抗不連續(xù)。

(5)走線等寬，在BGA(球柵陣列結(jié)構(gòu)的PCB)和高速連接器范圍可以局部減小線寬，這些區(qū)域也是阻抗不連續(xù)點(diǎn)。

(6)差分布線等間距，控制差分阻抗一致。

(7)注意信號(hào)跨分割，除了回流問題外，跨分割位置也是阻抗不連續(xù)點(diǎn)。

2．抑制干擾原則

干擾包括板子內(nèi)布線、元器件等的相互干擾，也包括外部電磁環(huán)境的干擾。

(1)走線3W原則，保證線間距。

(2)20H準(zhǔn)則，抑制信號(hào)對(duì)板外的輻射。

(3)可能的情況下，盡量減少信號(hào)層和參考平面之間的距離。

(4)注意層間干擾，避免相鄰層平行布線。

(5)可能的情況下，減小同層平行布線的長度，可以在布線完成后進(jìn)行優(yōu)化。

(6)關(guān)注快速上升邊沿的信號(hào)，如時(shí)鐘和高速信號(hào)。

(7)關(guān)注弱小信號(hào)，如復(fù)位、模擬信號(hào)，注意不要被干擾。

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