3 PCB高速信号电路设计中的布线技巧

印刷电路板 (PCB) 设计对于电气工程师的工作至关重要，设计完美的 PCB 显然并不容易。完美的 PCB 不仅源于其元件选择和分布的合理性，还源于其高信号传导性。本论文将对PCB高速信号电路设计中的布线技术知识进行介绍和展示，以期为您的工程工作提供一定的帮助。

基于多层板的PCB布线

在设计PCB时，大多数工程师都希望使用多层板来完成高信号布线。这种多层板除了作为PCB的核心作用外，还可以降低电路干扰，这是工程师面临此类问题的主要方法。基于多层板的利用在PCB上设计高速信号电路时，工程师需要通过合理确定层数来缩小电路板尺寸，充分利用中间层进行屏蔽设置，实现近地，均能有效降低寄生电感，缩小信号传输长度，减少信号间的交叉干扰等。这些方法对于高速信号电路的可靠性都有很大的好处。

除了上述借助多层板提高PCB信号传输可靠性的方法外，一些权威数据显示，在使用相同材料时，四层板产生的噪声比2-2层板低20dB。层板。对于引线弯曲，弯曲出现的次数越少越好。最好使用整条线，当需要弯曲时，可以使用45度线或Arc线，这样可以减少高速信号向外的发射和相互耦合，辐射和反射都将减少。也减少了。

使高速电路中元件之间的引脚尽可能短

在PCB高速信号电路设计和布线过程中，工程师需要使高速电路中元器件之间的引线引脚尽可能短。因为引线越长，分布电感和分布电容都越大，会导致高速电路中的反射和振荡。

除了缩短高速电路中元器件之间的引线脚外，在PCB布线过程中还应缩短各高速电路上元器件引线脚之间的引线夹层交替，这意味着工艺中的通孔组件连接的数量应尽可能少。一般一个通孔可以带来0.5pF左右的分布电容，这显然会导致电路延迟的增加。同时，在高速电路布线过程中，应充分考虑信号线短距离并行布线所引起的交叉干扰。如果不能绕过并联分布，可以在并联信号线的后面设置一个大面积的地，以减少干扰。在相邻的两层中，走线方向必须是垂直的。

特别重要的信号线或局部部位的接地

在 PCB 走线设计过程中，建议工程师在特别重要的信号线或局部部位使用地线环绕。外设加保护地线时，对时钟信号、高速模拟信号等不易受干扰的信号进行布线，要保护的信号线在中间。这是因为所有类型的信号走线都不能形成环路，地线也不能。但是，如果形成环路路由电路，会对系统产生很大的干扰。地线围绕信号线走线的优点是可以有效避免走线过程中的环路。建议在每个集成电路块附近设置一个或几个高频去耦电容。当模拟地线或数字线连接到公共地线时，应使用高频扼流圈。一些高速信号线需要特殊处理。例如，差分信号要求在同一层，并尽可能接近并行布线。差分信号线之间不能插入任何信号，且每条信号线的长度应相同。

除上述方法外，工程师在设计PCB信号布线时，应尽量避免高速信号布线分支或形成短截线。由于在表层设置高频信号线会产生较大的电磁辐射，因此在电源线和地线之间应设置高频信号线，以使产生的辐射因电磁辐射而大大降低。从电源和底层吸收。

当然，在实际项目中，理论永远不会先于实践。我想分享一些我在PCB布线设计方面的经验。首先，如果您不是 PCB 的唯一布线设计师，那么请留出足够的时间来检查布线的设计。小小的预防胜过大量的补救。期望路由器了解您的想法是一个愚蠢的想法。在路由设计的初级阶段，您的建议和指示是最重要的。您可以提供的信息越多，参与设计的次数越多，您获得的 PCB 就越好。这里有一个好方法：你可以给PCB设计工程师设置一个暂定的完成点，让布线程序严格按照你的步骤起飞。这种方法就像一个闭环，走线不会偏离轨道，从而可以将返工的可能性降到最低。

然后你应该提供给你的路由工程师的说明包括： 电路功能的简短描述；带有输入和输出位置标签的 PCB 草图； PCB层信息如厚度、层数、每个信号层和接地板的详细信息；每层需要的信号类型；重要部件的位置要求；旁路元件的具体位置；印刷线条的意义；需要阻抗控制印刷线路的电路的重要性；需要映射长度的电路；组件的尺寸；需要距离或接近的印刷线路、电路或组件；放在顶部或底部的组件类型。

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