高速PCB设计指南 面纵向布线,然后在交叉孔处用金属化孔相连。为了抑制印制板导线之间的串扰,在设 计布线时应尽量避免长距离的平等走线,尽可能拉开线与线之间的距离,信号线与地线及电 源线尽可能不交叉。在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的印制线,可以有效 地抑制串扰 为了避免高频信号通过印制导线时产生的电磁辐射,在印制电路板布线时,还应注意以下几 ●尽量减少印制导线的不连续性,例如导线宽度不要突变,导线的拐角应大于90度禁止环 状走线等。 ●时钟信号引线最容易产生电磁辐射干扰,走线时应与地线回路相靠近,驱动器应紧挨着连 接器。 ●总线驱动器应紧挨其欲驱动的总线。对于那些离开印制电路板的引线,驱动器应紧紧挨着 连接器。 ●数据总线的布线应每两根信号线之间夹一根信号地线。最好是紧紧挨着最不重要的地址引 线放置地回路,因为后者常载有高频电流 ●在印制板布置高速、中速和低速逻辑电路时,应按照图1的方式排列器件。 3.抑制反射干扰为了抑制出现在印制线条终端的反射干扰,除了特殊需要之外,应尽 可能缩短印制线的长度和采用慢速电路。必要时可加终端匹配,即在传输线的末端对地和电 源端各加接一个相同阻值的匹配电阻。根据经验,对一般速度较快的TTL电路,其印制线条 长于10cm以上时就应采用终端匹配措施。匹配电阻的阻值应根据集成电路的输出驱动电流 及吸收电流的最大值来决定 三、去电容配量 在直流电源回路中,负载的变化会引起电源噪声。例如在数字电路中,当电路从一个状 态转换为另一种状态时,就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流,形成瞬变的噪声电压 配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声,是印制电路板的可靠性设计的一种常规做 法,配置原则如下: ●电源输入端跨接一个10~100uF的电解电容器,如果印制电路板的位置允许,采用100uF 以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。 ●为每个集成电路芯片配置一个0.0uF的陶瓷电容器。如遇到印制电路板空间小而装不下 时,可每4~10个芯片配置一个1~10F钽电解电容器,这种器件的高频阻抗特别小, 在500kHz~20MHz范围内阻抗小于19,而且漏电流很小(0.5uA以下)。 ●对于噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM等存储型器件,应在芯片的电源 线(Vcc)和地线(GND)间直接接入去耦电容。 ●去耦电容的引线不能过长,特别是高频旁路电容不能带引线 四、印制电路板的尺寸与器件的布置 印制电路板大小要适中,过大时印制线条长,阻抗增加,不仅抗噪声能力下降, 成本也高:过小,则散热不好,同时易受临近线条干扰。 在器件布置方面与其它逻辑电路一样,应把相互有关的器件尽量放得靠近些 这样可以获得较好的抗噪声效果。如图2所示。时种发生器、晶振和CPU的时钟输 入端都易产生噪声,要相互靠近些。易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路 等应尽量远离逻辑电路,如有可能,应另做电路板,这一点十分重要 五、熟设计高速 PCB 设计指南 - 2 - 一面纵向布线，然后在交叉孔处用金属化孔相连。 为了抑制印制板导线之间的串扰，在设 计布线时应尽量避免长距离的平等走线，尽可能拉开线与线之间的距离，信号线与地线及电 源线尽可能不交叉。在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的印制线，可以有效 地抑制串扰。 为了避免高频信号通过印制导线时产生的电磁辐射，在印制电路板布线时，还应注意以下几 点： ●尽量减少印制导线的不连续性，例如导线宽度不要突变，导线的拐角应大于 90 度禁止环 状走线等。 ●时钟信号引线最容易产生电磁辐射干扰，走线时应与地线回路相靠近，驱动器应紧挨着连 接器。 ●总线驱动器应紧挨其欲驱动的总线。对于那些离开印制电路板的引线，驱动器应紧紧挨着 连接器。 ●数据总线的布线应每两根信号线之间夹一根信号地线。最好是紧紧挨着最不重要的地址引 线放置地回路，因为后者常载有高频电流。 ●在印制板布置高速、中速和低速逻辑电路时，应按照图 1 的方式排列器件。 3.抑制反射干扰为了抑制出现在印制线条终端的反射干扰，除了特殊需要之外，应尽 可能缩短印制线的长度和采用慢速电路。必要时可加终端匹配，即在传输线的末端对地和电 源端各加接一个相同阻值的匹配电阻。根据经验，对一般速度较快的 TTL 电路，其印制线条 长于 10cm 以上时就应采用终端匹配措施。匹配电阻的阻值应根据集成电路的输出驱动电流 及吸收电流的最大值来决定。 三、去耦电容配置 在直流电源回路中，负载的变化会引起电源噪声。例如在数字电路中，当电路从一个状 态转换为另一种状态时，就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流，形成瞬变的噪声电压。 配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声，是印制电路板的可靠性设计的一种常规做 法，配置原则如下： ●电源输入端跨接一个 10～100uF 的电解电容器，如果印制电路板的位置允许，采用 100uF 以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。 ●为每个集成电路芯片配置一个 0.01uF 的陶瓷电容器。如遇到印制电路板空间小而装不下 时，可每 4～10 个芯片配置一个 1～10uF 钽电解电容器，这种器件的高频阻抗特别小， 在 500kHz～20MHz 范围内阻抗小于 1Ω，而且漏电流很小（0.5uA 以下）。 ●对于噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和 ROM、RAM 等存储型器件，应在芯片的电源 线（Vcc）和地线（GND）间直接接入去耦电容。 ●去耦电容的引线不能过长，特别是高频旁路电容不能带引线。 四、印制电路板的尺寸与器件的布置 印制电路板大小要适中，过大时印制线条长，阻抗增加，不仅抗噪声能力下降， 成本也高；过小，则散热不好，同时易受临近线条干扰。 在器件布置方面与其它逻辑电路一样，应把相互有关的器件尽量放得靠近些， 这样可以获得较好的抗噪声效果。如图 2 所示。时种发生器、晶振和 CPU 的时钟输 入端都易产生噪声，要相互靠近些。易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路 等应尽量远离逻辑电路，如有可能，应另做电路板，这一点十分重要 五、热设计