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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)越來越受到重視，幾乎60％的EMI問題可以通過高速PCB來控制解決。中國IC3 P/ P! {, Y4 s) N6 P3 o
規(guī)則一：高速信號(hào)走線屏蔽規(guī)則 [# K4 `, x8 F, J
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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。 Y i N! i, G* c
規(guī)則二：高速信號(hào)的走線閉環(huán)規(guī)則, K2 H6 r4 ?. T7 |
由于PCB板的密度越來越高，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5 F: ^- g, H" k2 V% q2 t1 z" ^
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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。
2 n( a6 m' z* Q1 S9 H( a2 F規(guī)則三：高速信號(hào)的走線開環(huán)規(guī)則& V8 H4 u5 l+ I
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：5 a8 B, R& d+ q5 c1 {
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; V& X# p' i) w0 p- U/ ~- b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。
- ?/ j+ L+ |, H2 B5 l規(guī)則四：高速信號(hào)的特性阻抗連續(xù)規(guī)則
1 G+ X- ?' I0 F4 e6 r* j. O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：
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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)。, I( A# f$ c, O. ?5 o
規(guī)則五：高速PCB設(shè)計(jì)的布線方向規(guī)則 $ D" t2 f' D2 j* `
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：1 L0 u1 i6 c" p! j R8 j9 z
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( v5 Y( I1 G+ J. o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)_。9 D, y* a) P8 E$ }9 v% ? i
規(guī)則六：高速PCB設(shè)計(jì)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)則* f$ R5 f- t. p
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。
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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)。- z' x1 g9 r$ p3 C8 x
規(guī)則七：走線長(zhǎng)度的諧振規(guī)則
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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。
" e. ~2 v& `( x- ~ j8 x規(guī)則八：回流路徑規(guī)則
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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。8 G: s2 ^- j2 n
規(guī)則九：器件的退耦電容擺放規(guī)則
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: l1 g# Z. H4 G: [4 O8 j$ F, n
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。
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