PCB高速信號電路設(shè)計技巧分享之布線技術(shù)

 PCB板的設(shè)計是電子工程師的必修課，而想要設(shè)計出一塊完美的PCB板也并不是看上去的那么容易。一塊完美的PCB板不僅需要做到元件選擇和設(shè)置合理，還需要具備良好的信號傳導(dǎo)性能。本文將會就PCB高速信號電路設(shè)計中的布線技巧知識，展開詳細(xì)介紹和分享，希望能夠?qū)Υ蠹业墓ぷ饔兴鶐椭?nbsp;

   合理使用多層板進(jìn)行PCB布線 

    在PCB板的實際設(shè)計過程中，大部分工程師都會選擇使用多層板來完成高速信號布線工作，這種多層板既是必不可少的組成部分，也是幫助工程師降低電路干擾的有效手段。在利用多層板來完成PCB的高速信號電路設(shè)計時，工程師需要合理的選擇層數(shù)來降低印制板尺寸，充分利用中間層來設(shè)置屏蔽，實現(xiàn)就近接地，能有效降低寄生電感，縮短信號傳輸長度，降低信號間的交叉干擾等等，所有這些方法對高速電路的可靠性工作都是非常有利的。 

    除了上面所提到的幾種利用多層板提升PCB信號傳輸可靠性的方法外，還有一部分權(quán)威資料顯示，同種材料時四層板要比雙面板的噪聲低20dB。引線彎折越少越好，好采用全直線，需要轉(zhuǎn)折，可用45度折線或圓弧轉(zhuǎn)折，可以減小高速信號對外的發(fā)射和相互間的耦合，減少信號的輻射和反射。 

    高速電路器件管腳間的引線越短越好 

    在進(jìn)行PCB高速信號電路的設(shè)計和布線過程中，工程師需要盡可能的縮短高速電路器件管腳之間的引線，以為引線越長，帶來的分布電感和分布電容值越大，這將會導(dǎo)致高速電路系統(tǒng)發(fā)生反射、振蕩等。 

    除了要盡可能的縮短高速電路元件管腳之間的引線之外，在PCB布線的過程中，各個高速電路器件管腳間的引線層間交替越少越好，就是元件連接過程中所用的過孔越少越好。通常來說，一個過孔可帶來約0.5pF的分布電容，這將導(dǎo)致電路的延時明顯增加。同時，高速電路布線要注意信號線近距離平行走線所引入的“交叉干擾”，若無法避免平行分布，可以在平行信號線的反面布置大面積的“地”來減少干擾。在相鄰的兩個層，走線的方向務(wù)必取為相互垂直。 

    對特別重要的信號線或局部單元實施地線包圍 

    在進(jìn)行PCB板的布線設(shè)計過程中，工程師可以對一些非常重要的信號線采用地線包圍的方法，可在如時鐘信號、高速模擬信號等這些不易受到干擾的信號走線的同 時在外圍加上保護(hù)的地線，將要保護(hù)的信號線夾在中間。因為在設(shè)計的過程中，各類信號走線是不能形成環(huán)路的，同樣地線也不能形成電流環(huán)路。而如果產(chǎn)生環(huán)路布 線電路則將在系統(tǒng)中產(chǎn)生很大的干擾。采用地線包圍信號線的布線方法，能有效的避免布線時形成環(huán)路。應(yīng)該在每個集成電路塊的附近設(shè)置一個或幾個高頻去耦電 容。模擬地線、數(shù)字地線等接往公共地線時要用高頻扼流環(huán)節(jié)。某些高速信號線應(yīng)特殊處理：差分信號要求在同一層上且盡可能的靠近平行走線，差分信號線之間不 允許插入任何信號，并要求等長。 

    除了上面提到的幾種設(shè)計方法外，在進(jìn)行PCB信號線布線設(shè)計時，工程師還應(yīng)該盡量避免高速信號布線分枝或形成樹樁。高頻信號線走在表層容易產(chǎn)生較大的電磁輻射，將高頻信號線布線在電源和地線之間，通過電源和底層對電磁波的吸收，所產(chǎn)生的輻射將減少很多。