制定了PCB設計指南,作為電路設計工程師達到行業(yè)標準的基準。遵循這些準則將確保更好的可制造性和穩(wěn)健的產品性能。改進產品可測試性和可制造性的設計準則。他們的特色建議,以提高信號完整性和電磁兼容性(EMC)的印刷電路板,從而提高一個產品的整體性能。本文將概述各種PCB設計指南,以提高PCB的信號完整性。遵循這些指導方針將有助于工程師?PCB制造 .

PCB信號完整性

信號完整性是指從驅動器通過輸電線路向接收器傳輸的電信信號的能力,沒有任何扭曲。扭曲信號會對板上的相鄰信號產生噪聲,降低電路運行的整體效率。在高速電路的情況下,信號失真變得很明顯,并會損害電路板的整體性能。

因此,設計一個符合必要監(jiān)管標準的PCB是很重要的。設計良好的電路板具有穩(wěn)健的信號完整性,將避免任何信號退化由于衰減,地面反彈和阻抗中斷。

如果電路設計只包括低速信號,那么幾乎沒有信號完整性問題需要管理。但是在高速設計中,信號會因為較短的上升時間而被扭曲。因此,我們需要了解某些信號完整性的問題,以了解推薦的印刷電路板設計指南。

1. 反射

一部分由源傳輸到接收器的信號功率被反射回源的過程被稱為反射。它會引起振動,從而導致信號失真.每當電路中出現阻抗變化時,信號軌跡中就會產生反射效應。這反過來又增加了過高和過低的問題。

1. 鳴響、超射和低射

響的 是指由于電路板跟蹤中的信號反射而產生電壓或電流信號的不希望的振蕩。如果傳輸信號的值超過上升信號中的實際值,則發(fā)生過高。同樣,當傳輸信號低于降信號中的實際值時,就會出現下射。所有這些過程扭曲了PCB中的傳輸信號。

1. 交叉柄

在高速設計中,相鄰的信號緊密的路由會不經意間相互影響,導致信號失真。這種變形主要是由于電路板中的電場或磁場耦合造成的。串擾也可能發(fā)生在相鄰的板層中的信號間。

1. 信號衰減

從來源傳輸到負載的信號通過電路板導體經歷信號衰減或能量損失由于痕量電阻和電路板的介電損失。在高頻率下,信號衰減要高得多,需要事先的設計考慮來處理這個問題。

1. 傳播延遲和信號偏斜

電路板上信號的傳播延遲是指該特定信號從源到負載的傳輸時間。它取決于電路板介電常數和跟蹤幾何。當出現延遲不匹配時,信號在一組信號中會出現傾斜。在電路設計中,它顯著影響時鐘和數據信號的性能.

1. 地面彈跳或同步開關噪音

當多個元件同時在電路板上的高和低狀態(tài)之間切換時,電源和接地路徑的電壓下降。這導致降低電壓跨功率和接地銷的組件.噪音邊緣也會減小,這可能導致電路的錯誤開關。

PCB信號完整性指引

線路阻抗的不連續(xù)導致上述大多數信號的完整性問題。這種阻抗不連續(xù)發(fā)生時,路由信號的情況下,如分支的跟蹤,分裂在回波信號路徑,并在路徑或存根。

減少阻抗不匹配引起的信號失真的指引如下:

· 在源頭提供正確的終止電阻。

· 使用較小的微細可見光來顯著減少由微細和存根引起的信號扭曲。

· 對存根保持最小的跟蹤長度。

· 避免跟蹤分支,并使用適當的路由拓撲。

減少串音影響的設計指引如下:

· 在適用的設計部分使用差動信號將抵消串擾效果。

· 最小化并行路由信號的長度。

· 根據路由指南,在最大允許的距離上為相鄰信號留出空間.

· 確保輸電線路足夠接近地面,以避免任何不必要的耦合的相鄰信號。

· 對相鄰平面信號的正交路由可以在很大程度上避免串擾。

以下是減少信號衰減問題的設計指南:

· 選擇低損耗介質材料和最優(yōu)電阻跟蹤,以減少信號衰減誤差。

· 在設計中使用放大器和中繼器可以提高信號強度。

以下是減少傳播延遲和信號偏斜的設計指引:

· 避免使用具有較大介電常數的基板,以幫助減少信號的傳播延遲。

· 通過正確的跟蹤長度匹配,可以最小化信號總線的傾斜。

減少地面彈跳和開關噪音問題的設計指南如下:

· 在決定板層的堆疊時,將動力和地面飛機靠在一起。

· 解鎖電容器不是可選的,必須在當地實施。

· 最好在組件銷附近放置解耦帽,并在可能的情況下使用帶短引線的設備包。

· 添加必要的限制電流的電阻,以避免短路或過載。

文章展示了?PCB設計指引 有助于改善電路板的信號完整性.它涉及一系列步驟,如基板的選擇,堆疊設計,組件考慮和布局設計。此外,還提供了多個模擬工具來分析多用途電路板的信號完整性問題。因此,按照所有這些指導方針,一絲不茍地將導致PCB改進信號的完整性和持久的性能。