干货|高速电路布局走线,这7个要点一定要记牢!

电子工程世界 2021-06-14 07:31
▲ 更多精彩内容 请点击上方蓝字关注我们吧!

1、电源布局布线

数字电路很多时候需要的电流是不连续的,所以对一些高速器件就会产生浪涌电流。如果电源走线很长,则由于浪涌电流的存在进而会导致高频噪声,而此高频噪声会引入到其他信号中去。而在高速电路中必然会存在寄生电感和寄生电阻以及寄生电容,因此该高频噪声最终会耦合到其他电路当中,而由于寄生电感的存在也会导致走线可以承受的最大浪涌电流的能力下降,进而导致有部分压降,有可能会使电路失能。所以在数字器件前面加上旁路电容就显得尤为重要。电容越大,其在传输能量上是受限于传输速率的,所以一般会结合一个大电容和一个小电容一起,来满足全频率范围内。



避免热点产生:信号过孔会在电源层和底层产生voids。所以不合理的放置过孔很有可能会使电源或者地平面某些区域的电流密度增加。而这些电流密度增加的地方我们称之为热点。

所以,我们在设置过孔的时候要极力避免这种情况发生,以免平面被割裂,最终导致EMC的问题产生。通常最好的避免热点的办法就是网状式的放置过孔,如此电流密度均匀,同时平面不会隔离,回流路径就不会过长,也就不会产生EMC的问题。


2、走线的弯曲方式

在布高速信号线时,信号线应尽量避免弯曲。如果不得不弯曲走线,则不要锐角或者直角走线,而是应该用钝角走线。


在布高速信号线时,我们经常通过走蛇形线来实现等长,同样的蛇形线也其实一种走线的弯曲。线宽,间距,以及弯曲方式都应该做合理的选择,间距应满足4W/1.5W规则的。


3、信号的接近度

高速信号线之间如果距离太近,很容易产生串扰。有些时候,因为布局、板框尺寸等原因,导致我们在布高速信号线之间的距离超过了我们的最低要求距离,那我们只能在靠近其瓶颈的地方尽量加大高速信号线之间的距离。其实如果空间足够容许,则尽量加大两高速信号线之间的距离。


4、走线stubs

长的stub线就相当于一个天线,处理不当会产生很严重的EMC的问题。同时stub线也会造成反射,降低信号的完整度。通常在高速信号线上面添加上拉或者下拉电阻的时候,会最容易产生stub线,而一般处理stub线的将走线可以菊花走线。根据经验可知,如果stub线的长度大于1/10波长就可以当做一个天线了,此时就会成为一个问题。

5、阻抗不连续

走线的阻抗值一般取决于其线宽以及该走线与参考平面之间的距离。走线越宽,其阻抗越小。而在一些接口端子或器件的焊盘,其原理同样适用。当一个接口端子的焊盘和一根高速信号线连接时,如果此时焊盘特别大,而高速信号线特别窄,大焊盘则阻抗小,而窄的走线必然是大阻抗,在这种情况下就会出现阻抗不连续,阻抗不连续就会产生信号反射。所以一般为了解决这个问题,都是在接口端子或者器件的大焊盘下面放置一个禁布铜皮,同时在另外一层放置该焊盘的参考平面,进而加大阻抗,使阻抗连续。


过孔是另外一种会产生阻抗不连续的源头。为了最小化这种效应,在内层和过孔连接的不需要的铜皮应该去除。而这样的操作其实可以在设计的时候,通过CAD工具来消除或者联系沟通PCB加工厂家来消除不需要的铜皮,保证阻抗的连续性。


6、差分信号

高速差分信号线我们必须保证等宽、等间距来实现特定的差分阻抗值。所以在布差分信号线的时候尽量保证对称。


在差分线对内禁止布置过孔或者元器件,如果在差分线对内放置了过孔或者器件会产生EMC问题同时也会导致阻抗不连续。


有时候,一些高速差分信号线需要串接耦合电容。该耦合电容同样需要对称布置,同时该耦合电容的封装不能过大,推荐使用0402、0603也可以接受,0805以上的电容或者并排电容最好不要使用。


通常,过孔会产生巨大的阻抗不连续,所以对于高速差分信号线对则尽量减少过孔,如果要使用过孔则对称布置。

 
7、等长问题

在一些高速信号接口,一般如总线等需要考虑其各信号线之间的到达时间以及时滞误差。例如,在一组高速平行总线中的所以数据信号线其到达时间,必须保证在一定的时滞误差以内,从来来保证其建立时间和保持时间的一致性。为了满足这一需求,我们必须要考虑等长。
 
而高速差分信号线对两信号线必须保证严格的时滞,否则很有可能通讯失败。故为了满足这一要求,可以通过蛇形线来实现等长,进而满足时滞要求。


蛇形线一般应该布置在失长的源头处,而不是远端。在源头处才能保证差分线的正负端的信号在大部分时间内都是同步传输的。


走线弯曲处是产生失长的源头之一。对于走线弯曲处,其实现等长的应靠近弯曲处(<=15mm)


如果有两个走线弯曲,且两者之间的距离<15mm,故此时两者的失长会互相补偿,故此时不用再做等长处理。


对于不同部分的高速差分信号线,应分别独立等长。过孔,串接耦合电容以及接口端子都会是高速差分信号线分成两部分,所以这个时候要特别注意。一定要分别等长。因为很多EDA软件在DRC的时候都只关注整个走线是否失长。


对于如LVDS显示器件等接口,会同时存在数对差分对,且差分对之间的时序要求一般都会特别严格,时滞要求特别小,所以,对于此类差分信号对我们要求一般在同一平面内进行补偿。因为不同层的信号传输速度是不同的。


有些EDA软件在计算走线长度时,会将焊盘内部的走线也会计算在长度之内,如果此时进行长度补偿,最终实际结果会失长。所以此时要特别注意,在使用一些EDA的软件的时候。


在任何时候,如果可以就一定选择对称出线进而避免需要最终为了等长而进行蛇形走线。


如果空间容许,尽量在短的差分线源头处加一个小的回环来实现补偿,而不是通过蛇形线来补偿。


免责声明:本文系网络转载,版权归原作者所有。如本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请在文末留言告知,我们将在第一时间处理!本文内容为原作者观点,并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。



推荐阅读

干货 | PCB板上可以走100A的电流吗?大电流路径设置技巧

干货|电容能抗多大的ESD?

干货 | 资深工程师总结10种复杂电路分析方法

干货|常见开关电源啸叫原因分析

众号内回复您想搜索的任意内容,如问题关键字、技术名词、bug代码等,就能轻松获得与之相关的专业技术内容反馈。快去试试吧!


由于微信公众号近期改变了推送规则,如果您想经常看到我们的文章,可以在每次阅读后,在页面下方点一个「赞」或「在看」,这样每次推送的文章才会第一时间出现在您的订阅列表里。


或将我们的公众号设为星标。进入公众号主页后点击右上角「三个小点」,点击「设为星标」,我们公众号名称旁边就会出现一个黄色的五角星(Android 和 iOS 用户操作相同)。


聚焦行业热点, 了解最新前沿
敬请关注EEWorld电子头条
http://www.eeworld.com.cn/mp/wap
复制此链接至浏览器或长按下方二维码浏览
以下微信公众号均属于
 EEWorld(www.eeworld.com.cn)
欢迎长按二维码关注!
EEWorld订阅号:电子工程世界
EEWorld服务号:电子工程世界福利社
电子工程世界 关注EEWORLD电子工程世界,即时参与讨论电子工程世界最火话题,抢先知晓电子工程业界资讯。
评论
  • 在智能化技术快速发展当下,图像数据的采集与处理逐渐成为自动驾驶、工业等领域的一项关键技术。高质量的图像数据采集与算法集成测试都是确保系统性能和可靠性的关键。随着技术的不断进步,对于图像数据的采集、处理和分析的需求日益增长,这不仅要求我们拥有高性能的相机硬件,还要求我们能够高效地集成和测试各种算法。我们探索了一种多源相机数据采集与算法集成测试方案,能够满足不同应用场景下对图像采集和算法测试的多样化需求,确保数据的准确性和算法的有效性。一、相机组成相机一般由镜头(Lens),图像传感器(Image
    康谋 2024-12-12 09:45 33浏览
  • 【萤火工场CEM5826-M11测评】OLED显示雷达数据本文结合之前关于串口打印雷达监测数据的研究,进一步扩展至 OLED 屏幕显示。该项目整体分为两部分: 一、框架显示; 二、数据采集与填充显示。为了减小 MCU 负担,采用 局部刷新 的方案。1. 显示框架所需库函数 Wire.h 、Adafruit_GFX.h 、Adafruit_SSD1306.h . 代码#include #include #include #include "logo_128x64.h"#include "logo_
    无垠的广袤 2024-12-10 14:03 71浏览
  • 我的一台很多年前人家不要了的九十年代SONY台式组合音响,接手时只有CD功能不行了,因为不需要,也就没修,只使用收音机、磁带机和外接信号功能就够了。最近五年在外地,就断电闲置,没使用了。今年9月回到家里,就一个劲儿地忙着收拾家当,忙了一个多月,太多事啦!修了电气,清理了闲置不用了的电器和电子,就是一个劲儿地扔扔扔!几十年的“工匠式”收留收藏,只能断舍离,拆解不过来的了。一天,忽然感觉室内有股臭味,用鼻子的嗅觉功能朝着臭味重的方向寻找,觉得应该就是这台组合音响?怎么会呢?这无机物的东西不会腐臭吧?
    自做自受 2024-12-10 16:34 146浏览
  • RK3506 是瑞芯微推出的MPU产品,芯片制程为22nm,定位于轻量级、低成本解决方案。该MPU具有低功耗、外设接口丰富、实时性高的特点,适合用多种工商业场景。本文将基于RK3506的设计特点,为大家分析其应用场景。RK3506核心板主要分为三个型号,各型号间的区别如下图:​图 1  RK3506核心板处理器型号场景1:显示HMIRK3506核心板显示接口支持RGB、MIPI、QSPI输出,且支持2D图形加速,轻松运行QT、LVGL等GUI,最快3S内开
    万象奥科 2024-12-11 15:42 78浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-11 17:58 48浏览
  • 概述 通过前面的研究学习,已经可以在CycloneVGX器件中成功实现完整的TDC(或者说完整的TDL,即延时线),测试结果也比较满足,解决了超大BIN尺寸以及大量0尺寸BIN的问题,但是还是存在一些之前系列器件还未遇到的问题,这些问题将在本文中进行详细描述介绍。 在五代Cyclone器件内部系统时钟受限的情况下,意味着大量逻辑资源将被浪费在于实现较大长度的TDL上面。是否可以找到方法可以对此前TDL的长度进行优化呢?本文还将探讨这个问题。TDC前段BIN颗粒堵塞问题分析 将延时链在逻辑中实现后
    coyoo 2024-12-10 13:28 102浏览
  • 首先在gitee上打个广告:ad5d2f3b647444a88b6f7f9555fd681f.mp4 · 丙丁先生/香河英茂工作室中国 - Gitee.com丙丁先生 (mr-bingding) - Gitee.com2024年对我来说是充满挑战和机遇的一年。在这一年里,我不仅进行了多个开发板的测评,还尝试了多种不同的项目和技术。今天,我想分享一下这一年的故事,希望能给大家带来一些启发和乐趣。 年初的时候,我开始对各种开发板进行测评。从STM32WBA55CG到瑞萨、平头哥和平海的开发板,我都
    丙丁先生 2024-12-11 20:14 37浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-10 16:13 110浏览
  • 天问Block和Mixly是两个不同的编程工具,分别在单片机开发和教育编程领域有各自的应用。以下是对它们的详细比较: 基本定义 天问Block:天问Block是一个基于区块链技术的数字身份验证和数据交换平台。它的目标是为用户提供一个安全、去中心化、可信任的数字身份验证和数据交换解决方案。 Mixly:Mixly是一款由北京师范大学教育学部创客教育实验室开发的图形化编程软件,旨在为初学者提供一个易于学习和使用的Arduino编程环境。 主要功能 天问Block:支持STC全系列8位单片机,32位
    丙丁先生 2024-12-11 13:15 51浏览
  • 铁氧体芯片是一种基于铁氧体磁性材料制成的芯片,在通信、传感器、储能等领域有着广泛的应用。铁氧体磁性材料能够通过外加磁场调控其导电性质和反射性质,因此在信号处理和传感器技术方面有着独特的优势。以下是对半导体划片机在铁氧体划切领域应用的详细阐述: 一、半导体划片机的工作原理与特点半导体划片机是一种使用刀片或通过激光等方式高精度切割被加工物的装置,是半导体后道封测中晶圆切割和WLP切割环节的关键设备。它结合了水气电、空气静压高速主轴、精密机械传动、传感器及自动化控制等先进技术,具有高精度、高
    博捷芯划片机 2024-12-12 09:16 43浏览
  • 近日,搭载紫光展锐W517芯片平台的INMO GO2由影目科技正式推出。作为全球首款专为商务场景设计的智能翻译眼镜,INMO GO2 以“快、准、稳”三大核心优势,突破传统翻译产品局限,为全球商务人士带来高效、自然、稳定的跨语言交流体验。 INMO GO2内置的W517芯片,是紫光展锐4G旗舰级智能穿戴平台,采用四核处理器,具有高性能、低功耗的优势,内置超微高集成技术,采用先进工艺,计算能力相比同档位竞品提升4倍,强大的性能提供更加多样化的应用场景。【视频见P盘链接】 依托“
    紫光展锐 2024-12-11 11:50 53浏览
  • 时源芯微——RE超标整机定位与解决详细流程一、 初步测量与问题确认使用专业的电磁辐射测量设备,对整机的辐射发射进行精确测量。确认是否存在RE超标问题,并记录超标频段和幅度。二、电缆检查与处理若存在信号电缆:步骤一:拔掉所有信号电缆,仅保留电源线,再次测量整机的辐射发射。若测量合格:判定问题出在信号电缆上,可能是电缆的共模电流导致。逐一连接信号电缆,每次连接后测量,定位具体哪根电缆或接口导致超标。对问题电缆进行处理,如加共模扼流圈、滤波器,或优化电缆布局和屏蔽。重新连接所有电缆,再次测量
    时源芯微 2024-12-11 17:11 93浏览
  • 智能汽车可替换LED前照灯控制运行的原理涉及多个方面,包括自适应前照灯系统(AFS)的工作原理、传感器的应用、步进电机的控制以及模糊控制策略等。当下时代的智能汽车灯光控制系统通过车载网关控制单元集中控制,表现特殊点的有特斯拉,仅通过前车身控制器,整个系统就包括了灯光旋转开关、车灯变光开关、左LED前照灯总成、右LED前照灯总成、转向柱电子控制单元、CAN数据总线接口、组合仪表控制单元、车载网关控制单元等器件。变光开关、转向开关和辅助操作系统一般连为一体,开关之间通过内部线束和转向柱装置连接为多,
    lauguo2013 2024-12-10 15:53 90浏览
  • 一、SAE J1939协议概述SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会(SAE,Society of Automotive Engineers)定义的一种用于重型车辆和工业设备中的通信协议,主要应用于车辆和设备之间的实时数据交换。J1939基于CAN(Controller Area Network)总线技术,使用29bit的扩展标识符和扩展数据帧,CAN通信速率为250Kbps,用于车载电子控制单元(ECU)之间的通信和控制。小北同学在之前也对J1939协议做过扫盲科普【科普系列】SAE J
    北汇信息 2024-12-11 15:45 96浏览
  • 全球知名半导体制造商ROHM Co., Ltd.(以下简称“罗姆”)宣布与Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited(以下简称“台积公司”)就车载氮化镓功率器件的开发和量产事宜建立战略合作伙伴关系。通过该合作关系,双方将致力于将罗姆的氮化镓器件开发技术与台积公司业界先进的GaN-on-Silicon工艺技术优势结合起来,满足市场对高耐压和高频特性优异的功率元器件日益增长的需求。氮化镓功率器件目前主要被用于AC适配器和服务器电源等消费电子和
    电子资讯报 2024-12-10 17:09 91浏览
我要评论
1
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦