|
|
隨著信號(hào)上升沿時(shí)間的減小，信號(hào)頻率的提高，電子產(chǎn)品的EMI問題，也來(lái)越受到電子工程師的重視。 高速pcb設(shè)計(jì)的成功，對(duì)EMI的貢獻(xiàn)越來(lái)越受到重視，幾乎60％的EMI問題可以通過高速PCB來(lái)控制解決。中國(guó)IC
' o2 r, L2 {3 F* J3 E; f( y規(guī)則一：高速信號(hào)走線屏蔽規(guī)則( q6 ~: a* s* P
% O/ X9 c0 M# o. Q- K
& c2 {9 p6 I- Q& _7 i9 @- `上圖所示：在高速的PCB設(shè)計(jì)中，時(shí)鐘等關(guān)鍵的高速信號(hào)線，走需要進(jìn)行屏蔽處理，如果沒有屏蔽或只屏蔽了部分，都是會(huì)造成EMI的泄漏。 建議屏蔽線，每1000mil，打孔接地。
8 u6 C' M; t5 J3 g規(guī)則二：高速信號(hào)的走線閉環(huán)規(guī)則9 V6 Z( d+ B$ f6 D H9 \5 L( m
由于PCB板的密度越來(lái)越高，很多PCB layout工程師在走線的過程中，很容易出現(xiàn)這種失誤，如下圖所示3 x4 k% h# `9 |& D. I
% B3 r! Z1 X u$ n; h' g( T
/ K" ^4 \8 X) z8 Y: o8 y1 E
時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò)，在多層的PCB走線的時(shí)候產(chǎn)生了閉環(huán)的結(jié)果，這樣的閉環(huán)結(jié)果將產(chǎn)生環(huán)形天線，增加EMI的輻射強(qiáng)度。
5 a! q* R! x! `, O規(guī)則三：高速信號(hào)的走線開環(huán)規(guī)則+ o& J+ L! Q! P, U; S
規(guī)則二提到高速信號(hào)的閉環(huán)會(huì)造成EMI輻射，同樣的開環(huán)同樣會(huì)造成EMI輻射，如下圖所示：+ c% \9 o& ~3 R5 H" {1 i
( }+ q" q( c; n. B9 j, @
j e) A1 ?, X8 M時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò)，在多層的PCB走線的時(shí)候產(chǎn)生了開環(huán)的結(jié)果，這樣的開環(huán)結(jié)果將產(chǎn)生線形天線，增加EMI的輻射強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)中我們也要避免。' R3 e! R9 s+ u+ L
規(guī)則四：高速信號(hào)的特性阻抗連續(xù)規(guī)則6 y# I3 K% G! V0 D3 T+ Z" H
高速信號(hào)，在層與層之間切換的時(shí)候必須保證特性阻抗的連續(xù)，否則會(huì)增加EMI的輻射，如下圖：
) Q4 k9 ]/ M! e1 w% f7 Q5 q: }1 ^. E; V1 f3 _9 {
% X& z, ` G: \% d2 V* B
7 l! v g3 F, _/ D% _/ H
也就是：同層的布線的寬度必須連續(xù)，不同層的走線阻抗必須連續(xù)。; M2 ]% i' P: N5 S8 a7 D4 Q3 ]6 {
規(guī)則五：高速PCB設(shè)計(jì)的布線方向規(guī)則 4 [; ? _9 v3 e& N6 S
相鄰兩層間的走線必須遵循垂直走線的原則，否則會(huì)造成線間的串?dāng)_，增加EMI輻射，如下圖：
: b2 @0 t2 k3 D x" i% [" y a
% Q9 ~: f4 w/ G; _3 S4 j
! o; N6 e2 r6 H相鄰的布線層遵循橫平豎垂的布線方向，垂直的布線可以抑制線間的串?dāng)_。
. y$ U+ c D/ O8 N& \6 z% j4 q# C規(guī)則六：高速PCB設(shè)計(jì)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)則6 P/ X& Q) x3 [& M @: F
在高速PCB設(shè)計(jì)中有兩個(gè)最為重要的內(nèi)容，就是線路板特性阻抗的控制和多負(fù)載情況下的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在高速的情況下，可以說(shuō)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的是否合理直接決定，產(chǎn)品的成功還是失敗。7 S, a* s' l. U7 `2 a. p6 N
+ g5 R: A+ B4 j3 e* i! L7 \0 L5 u
, N) C2 r" n8 E M" R+ i如上圖所示，就是我們經(jīng)常用到的菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般用于幾Mhz的情況下為益。高速的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)我們建議使用后端的星形對(duì)稱結(jié)構(gòu)。: j% H( j3 W/ {& p9 O. o. L( r
規(guī)則七：走線長(zhǎng)度的諧振規(guī)則
5 K& Y: I5 C# G8 @. }# F! y" z5 H
. v8 i! Y2 ^# f. W
檢查信號(hào)線的長(zhǎng)度和信號(hào)的頻率是否構(gòu)成諧振，即當(dāng)布線長(zhǎng)度為信號(hào)波長(zhǎng)1／4的時(shí)候的整數(shù)倍時(shí)，此布線將產(chǎn)生諧振，而諧振就會(huì)輻射電磁波，產(chǎn)生干擾。
$ p! f H. @! u* i/ S規(guī)則八：回流路徑規(guī)則5 b( R7 ]$ f7 v' t, T5 a
: `' r% K% r: g R* G
2 i: P& _$ V$ D0 [2 G所有的高速信號(hào)必須有良好的回流路徑。近可能的保證時(shí)鐘等高速信號(hào)的回流路徑最小。否則會(huì)極大的增加輻射，并且輻射的大小和信號(hào)路徑和回流路徑所包圍的面積成正比。6 f+ B: L' S& {2 A
規(guī)則九：器件的退耦電容擺放規(guī)則! h" b: }& s1 @
1 ?) h# k; v3 ?* c. X2 g1 `, v- H* x$ y
b6 W3 p/ N: v' h. m. G: o5 q
退耦電容的擺放的位置非常的重要。不合理的擺放位置，是根本起不到退耦的效果。退耦電容的擺放的原則是：靠近電源的管腳，并且電容的電源走線和地線所包圍的面積最小。 M5 @- p+ Z9 t: C( v
! _+ \# V' B& B9 R' ^" Z( d
|
|
電子產(chǎn)業(yè)一站式賦能平臺(tái)
窺視卡
置頂卡
變色卡
