1、直角線
直角走線的一般標准是PCB布線中要盡量避免的情況,也幾乎成為衡量布線好壞的標准之一。
直角走線對信號的影響主要體系那在下面三個方面
1、保教可以等效為傳輸線是哪個的容性負載,減緩上升時間。
2、阻抗不連續會造成信號的反射。
3、直角尖端會產生EMI
如圖不同角度的走線拐角線寬變化。
傳輸線的直角帶來的寄生電容可以有下面這個經驗公式來計算。
C = 61w(Er)[size = 1]1/2[/size]/Z0
C:拐角的等效電容pF,w:走線寬度inch,Er:介質的介電常數,Z0:傳輸線的特征阻抗
在很多實際測試的結果中顯示,直角走線並不會比直線產生明顯的EMI。
總的來說直角走線並不是想象中的那么可怕,至少在GHz一下的應用中,但是隨着PCB處理的信號頻率不斷提高,到了10GHz以上的RF領域,這些直角就會成為重點對象(總之不推薦)
2、差分走線
什么是差分走線,通俗的來說就是驅動端發送兩個等值,相反的信號,接收端通過比較這兩個電壓的差值來判斷邏輯狀態,而承載差分信號的那一對走線就稱為差分走線。(就會增加接口口的使用數量)
差分走線的優勢
1、抗信號干擾能力強,因為差分走線之間的耦合很好,當外界存在噪聲干擾時,幾乎是同時被耦合到兩條線上,而接收端關心的只是兩根信號的差值,所以外界的工模噪聲可以被完全抵消掉。
2、能夠有效的抑制EMI,由於兩根信號線的極性相反,他們對外輻射的電磁場可以相互抵消,耦合的越緊密,外界的電磁能量就越少。
3、時序定位精確。
差分走線的基本要求:等長、等距。等長是為了保證兩個差分信號時刻保持極性相反,減少共模分量,等距主要是為了保證兩者差分阻抗一致,減少反射。
3、蛇形走線
主要目的是為了調節延時,滿足系統設計要求,但是蛇形走線會破壞信號質量,改變傳輸延時,布線是要盡量避免使用。但在實際設計中,為了保證有足夠的保持時間,或者減小同組信號之間的時間偏移。信號在蛇形走線上傳輸是,相互平行的線段之間會產生耦合,呈差摸形式,s越小,LP越大,則耦合程度也會越大,可能會導致傳輸延時減小,以及由於串擾大大的降低信號的質量。 高速PCB設計中,蛇形線沒有所謂濾波或抗干擾的能力,只可能降低信號質量,所以只作時序匹配之用而無其它目的。 有時可以考慮螺旋走線的方式進行繞線,仿真表明,其效果要優於正常的蛇形走線。
PCB分層策略
1、布線層的投影平面應該在其回流平面區域內,布線層如果不在其回流平面層投影區內,在布線時將會有信號線在投影區域外,導致“邊緣輻射”問題,並且還會導致信號回路面積增大,導致差摸輻射增大。
2、盡量避免布線層相鄰的設置,因為相鄰布線層上的平行信號走線會導致信號串擾,所以如果無法避免布線層相鄰,應該適當拉大兩布線層間距,縮小布線層與其信號回路之間的層間距。
3、相鄰平面層應該避免其投影平面重疊,因為投影重疊時,層與層之間的耦合電容會導致各層之間的噪聲互相耦合。
多層板設計:
1、關鍵布線層(時鍾線、總線、接口信號線、射頻線、復位信號線、片選信號線以及各種控制信號線等所在層)應該與完整地平面相鄰,優選兩地平面之間,關鍵信號線一般都是強輻射或者敏感的信號線,靠近地平面布線能夠使信號回路面積減小,減小其輻射強度或者提高干擾能力。
2、電源平面應該相對於相鄰平面內縮,電源平面響度與其回流地平面雷所可以有效的抑制 邊緣輻射問題。
3、單板TOP、Bottom層是否無大於50MHz信號線,如果有,最好將高頻信號在兩個平面層之間,以抑制對空間輻射。