電子講解從直角走線(xiàn),差分走線(xiàn),蛇形線(xiàn)三個(gè)方面來(lái)闡述PCB多層線(xiàn)路板 LAYOUT的走線(xiàn):
一、直角走線(xiàn) (三個(gè)方面)
直角走線(xiàn)的對信號的影響就是主要體現在三個(gè)方面:一是拐角可以等效為傳輸線(xiàn)上的容性負載,減緩上升時(shí)間;二是阻抗不連續會(huì )造成信號的反射;三是直角尖端產(chǎn)生的EMI,到10GHz以上的RF設計領(lǐng)域,這些小小的直角都可能成為高速問(wèn)題的重點(diǎn)對象。
二、差分走線(xiàn) (“等長(cháng)、等距、參考平面”)
何為差分信號(Differential Signal)?通俗地說(shuō)就是驅動(dòng)端發(fā)送兩個(gè)等值、反相的信號,接收端通過(guò)比較這兩個(gè)電壓的差值來(lái)判斷邏輯狀態(tài)“0”還是“1”。而承載差分信號的那一對走線(xiàn)就稱(chēng)為差分走線(xiàn)。差分信號和普通的單端信號走線(xiàn)相比,最明顯的優(yōu)勢體現在以下三方面:
1、抗干擾能力強,因為兩根差分走線(xiàn)之間的耦合很好,當外界存在噪聲干擾時(shí),幾乎是同時(shí)被耦合到兩條線(xiàn)上,而接收端關(guān)心的只是兩信號的差值,所以外界的共模噪聲可被完全抵消。
2、能有效抑制EMI,同樣的道理,由于兩根信號的極性相反,他們對外輻射的電磁場(chǎng)可以相互抵消,耦合的越緊密,泄放到外界的電磁能量越少。
3、時(shí)序定位精確,由于差分信號的開(kāi)關(guān)變化是位于兩個(gè)信號的交點(diǎn),而不像普通單端信號依靠高低兩個(gè)閾值電壓判斷,因而受工藝,溫度的影響小,能降低時(shí)序上的誤差,同時(shí)也更適合于低幅度信號的電路。目前流行的LVDS(low voltage differential signaling)就是指這種小振幅差分信號技術(shù)。
三、蛇形線(xiàn) (調節延時(shí))
蛇形線(xiàn)是Layout中經(jīng)常使用的一類(lèi)走線(xiàn)方式。其主要目的就是為了調節延時(shí),滿(mǎn)足系統時(shí)序設計要求。其中最關(guān)鍵的兩個(gè)參數就是平行耦合長(cháng)度(Lp)和耦合距離(S),很明顯,信號在蛇形走線(xiàn)上傳輸時(shí),相互平行的線(xiàn)段之間會(huì )發(fā)生耦合,呈差模形式,S越小,Lp越大,則耦合程度也越大??赡軙?huì )導致傳輸延時(shí)減小,以及由于串擾而大大降低信號的質(zhì)量,其機理可以參考對共模和差模串擾的分析。下面是給Layout工程師處理蛇形線(xiàn)時(shí)的幾點(diǎn)建議:
1、盡量增加平行線(xiàn)段的距離(S),至少大于3H,H指信號走線(xiàn)到參考平面的距離。通俗的說(shuō)就是繞大彎走線(xiàn),只要S足夠大,就幾乎能完全避免相互的耦合效應。
2、減小耦合長(cháng)度Lp,當兩倍的Lp延時(shí)接近或超過(guò)信號上升時(shí)間時(shí),產(chǎn)生的串擾將達到飽和。
3、帶狀線(xiàn)(Strip-Line)或者埋式微帶線(xiàn)(Embedded Micro-strip)的蛇形線(xiàn)引起的信號傳輸延時(shí)
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