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[導讀]在 PCB 設計過程中,由于平面的分割,可能會導致信號參考平面不連續(xù),對于低低頻信號,可能沒什么關系,而在高頻數(shù)字系統(tǒng)中,高頻信號以參考平面作返回路徑,即回流路徑,如果參考?面不連續(xù),信號跨分割,這就會帶來

在 PCB 設計過程中,由于平面的分割,可能會導致信號參考平面不連續(xù),對于低低頻信號,可能沒什么關系,而在高頻數(shù)字系統(tǒng)中,高頻信號以參考平面作返回路徑,即回流路徑,如果參考?面不連續(xù),信號跨分割,這就會帶來諸多的問題,如 EMI、串擾等問題。這種情況下,需要對分割進行縫補,為信號提供較短的回流通路,常見的處理方式有添加縫補電容和跨線橋接:


A. 縫補電容Stiching Capacitor+通常在信號跨分割處擺放一個 0402 或者 0603封裝的瓷片電容,電容的容值在 0.01uF 或者是 0.1 uF,如果空間允許,可以多添加幾個?樣的電容?同時盡量保證信號線在縫補電容 200mil 范圍內,距離越小越好?而電容兩端的網(wǎng)絡分別對應信號穿過的參考平面的網(wǎng)絡,見圖一中電容兩端連接的網(wǎng)絡,兩種顏色高亮的兩種不同網(wǎng)絡:


B. 跨線橋接?常見的就是在信號層對跨分割的‘信號包地處理’,也可能包的是其他網(wǎng)絡的信號線,這個個‘包地線’盡量粗,這種處理方式,參考下圖


在此補充說明一下跨分割常見的產生方式?
1. 下面的分割?在一塊單板上,可能有很多的電源要處理,而電源下面的數(shù)量有限;綜合考量后,只好在電源平面上動刀了。有時可能干凈利索,一刀兩斷?而有時避免不了藕斷絲連,可能犧牲的只是不怎么關鍵的信號,但是還是要補救一的。這個感覺就像走回家的路,突然挖了條溝,這就有問題了,繞吧,有點遠,還可能被人家的狗追;好吧,
簡單架座橋,也可以回家。
撇開這個不著邊際的比喻,如果在 PCB 中,你做了分割處理,就
查一下信號線的,不然會有問題發(fā)生。
2. 上面的狀況不易被忽視,還有種情況,可能會被忽視。如 via 過于密集,導致平面的割斷,畢竟人家 via 也是占空間的,多了就會把下面給占了,造成‘割斷量,這種情況不在贅述,相關介紹比較多。這種情況,就需要自己前期設置好規(guī)則,后期細心檢查。
時鐘、復位、100M以上信號以及一些關鍵的總線信號不能跨分割,至少有一個完整平面,優(yōu)選GND平面。
時鐘信號、高速信號和敏感信號禁止跨分割;
差分信號必須對地平衡,避免單線跨分割。(盡量垂直跨分割)


所有信號的高頻返回途徑都直接位于相鄰層信號線的正下方。
在信號下面設置一個實體層可以顯著減少信號完整性和時序問題,這個實體層可以為該信號提供直接回路。當走線與層分割交叉不可避免時,應使用一個 0.01 uF 回路電容。當使用回路電容時,應盡可能靠近信號線與層分割的交叉點布置回路電容。

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