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  • PCB走线的参考平面在哪?

    走线的参考平面在哪? 很多人对于PCB走线的参考平面感到迷惑,经常有人问:对于内层走线,如果走线一侧是VCC,另一侧是GND,那么哪个是参考平面? 要弄清楚这个问题,必须对了解传输线的概念。我们知道,必须使用传输线来分析PCB上的信号传输,才能解释高速电路中出现的各种现象。最简单的传输线包括两个基本要素:信号路径、参考路径(也称为返回路径)。信号在传输线上是以电磁波的形式传输的,传输线的两个基本要素构成了电磁波传输的物理环境。从电磁波传输的角度来讲,信号路径和参考路径一道构成了一个特殊物理结构,电磁波在这个结构中传输。从电流回路角度来讲,信号路径承载信号电流,参考路径承载返回电流,因此参考路径也称为返回路径。 对于PCB上的表层走线,走线和下面的平面层共同构成了电磁波传输的物理环境。这里,走线下面的平面到底是什么网络属性无所谓,VCC、GND、甚至是没有网络的孤立铜皮,都可以构成这样的电磁波传输环境,关键在于下面的平面是导体,这就够了。信号路径是表层走线,所以下面的平面就是参考路径。对于PCB上这一特殊结构,参考路径是以平面的形式出现的,所以也叫参考平面。从电流回路的角度来说,参考平面承载着信号的返回电流,所以也叫返回平面。下面的图显示了表层走线的场分布和电流分布。这里参考平面的作用应该很清楚了:作为电磁波传输物理环境的一部分(从电磁波传输角度)、作为电流返回路径(从电流回路角度)。 如果搞懂了上面的逻辑,那么内层走线的参考平面在哪就很清楚了,走线、上方平面、下方平面3者共同构成了电磁波传输的物理环境,所以上下两个平面都是信号的参考路径,也就是参考平面,从下面的场分布图中可以很清楚的看到物理环境和场分布的关系。从构成电流回路的角度来看,下图的电流分布图也很清晰的显示出返回电流的分布,如果两个平面和走线之间的间距近似相等,那么两个平面上的返回电流也近似相等,此时,两个平面同样重要。从这个角度也能很好的理解两个平面都是参考平面。如果还是无法理解为什么两个平面都是参考平面,不防好好看看下面的这个图,无论从哪个方面来看,两个平面是完全对称的,为什么还纠结哪个是参考平面,如果一个是,那么另一个为什么不是? 理解参考平面的最直接的方法就是“构成电磁波传输的物理环境”。 看看感到困惑的结构,是否满足这个条件? 很宽的无网络孤立铜皮可以么? 当然导体必须是“平面形式”才能称为“参考平面”,要不然何来平面之说! 前文指出了如果两个平面和走线的间距近似相等(这种情况在十几层的板子上很常见)时,那么两个平面对于走线的重要性也近似一样。实际工程中我们还会碰到另一种情况,两个平面其中之一距离走线很近,另外一个距离走线很远,比如典型的6层板配置,中间的芯板(Core)厚度通常在1毫米以上。下图是一个6层板层叠示例,内层两个信号层InnerSignal1和InnerSignal2都属于这种情况,这时两个平面对内层走线的作用肯定是不同的。这时哪个是参考平面? 先看平面上的返回电流,对于InnerSignal2来观察远离它的VCC平面上的返回电流有多少。下图是红色表示的是信号电流10mA,蓝色表示的就是VCC上的返回电流约1.2mA。远离InnerSignal2的VCC上的返回电流很少,有近90%的返回电流时从紧邻InnerSignal2的GND平面上返回的,GND平面对InnerSignal2影响远大于VCC平面。 再看VCC平面对InnerSignal2层走线阻抗的影响。下图将有VCC平面和没有VCC平面两种情况下走线阻抗做了一个对比,即使拿掉VCC平面也没有对走线阻抗产生致命的影响,阻抗变化量不到1欧姆,变化率小于2%。从工程角度来讲可以近似认为InnerSignal2层走线参考平面就是和它最接近的GND平面。 尽管可以这样近似,但关键是一定要清楚距离InnerSignal2层很远的那个VCC平面不是没有影响,只不过影响不大而已。任何时候不要把问题绝对化,这样对初学者有百害而无一利,如果总是追求非此即彼、非黑即白,很可能会走入死胡同。 高速电路信号完整性设计中,很多问题都是这样,你要关注的不是“有”还是“没有”的问题,而是“多”和“少”的问题。这样在对付毫不讲情面的电路板的时候才能有足够的底牌,防止它耍脾气撂挑子,最大限度的掌控它。

    时间:2017-01-17 关键词: PCB 走线 参考平面

  • PCB板设计中蛇形走线有什么作用

    PCB上的任何一条走线在通过高频信号的情况下都会对该信号造成时延时,蛇形走线的主要作用是补偿“同一组相关”信号线中延时较小的部分,这些部分通常是没有或比其它信号少通过另外的逻辑处理;最典型的就是时钟线,通常它不需经过任何其它逻辑处理,因而其延时会小于其它相关信号。 高速数字PCB板的等线长是为了使各信号的延迟差保持在一个范围内,保证系统在同一周期内读取的数据的有效性(延迟差超过一个时钟周期时会错读下一周期的数据),一般要求延迟差不超过1/4时钟周期,单位长度的线延迟差也是固定的,延迟跟线宽,线长,铜厚,板层结构有关,但线过长会增大分布电容和分布电感,使信号质量,所以时钟IC引脚一般都接RC端接,但蛇形走线并非起电感的作用,相反的,电感会使信号中的上升元中的高次谐波相移,造成信号质量恶化,所以要求蛇形线间距最少是线宽的两倍,信号的上升时间越小就越易受分布电容和分布电感的影响。 因为应用场合不同具不同的作用,如果蛇形走线在电脑板中出现,其主要起到一个滤波电感的作用,提高电路的抗干扰能力,电脑主机板中的蛇形走线,主要用在一些时钟信号中,如 CIClk,AGPClk,它的作用有两点:1、阻抗匹配 2、滤波电感。对一些重要信号,如INTEL HUB架构中的HUBLink,一共13根,跑233MHz,要求必须严格等长,以消除时滞造成的隐患,绕线是唯一的解决办法。一般来讲,蛇形走线的线距>=2倍的线宽。PCI板上的蛇行线就是为了适应PCI 33MHzClock的线长要求。若在一般普通PCB板中,是一个分布参数的 LC滤波器,还可作为收音机天线的电感线圈,短而窄的蛇形走线可做保险丝等等。

    时间:2014-05-22 关键词: 电路设计 pcb板 走线 蛇形

  • 主板的走线和布局设计详解

    引言 对于一块主板而言,除了应在零部件用料(如采用优质电容、三相电源线路等)方面下功夫外,主板的走线和布局设计也是非常重要的。由于主板走线和布局设计的形式很多,技术性非常强,因此这也是优质主板与劣质主板的一大分别。但是,如何才能分辩出一块主板设计得好坏与否呢?下面,我们就针对这一问题来做一下简单的分析。 解读主板的走线设计 1、时钟线等长概念 在一块主板上,从北桥芯片到CPU、内存、AGP插槽的距离应该相等,这是主板设计的基本要求,即所谓的“时钟线等长”概念。作为CPU与内存连接桥梁的北桥芯片,在布局上是很有讲究的。例如,部分有开发实力的主板厂商,就在北桥芯片的安排布局上采用旋转45度的巧妙设计,不但缩短了北桥芯片与CPU、内存插槽及AGP插槽之间的走线长度,而且更能使时钟线等长。 2、蛇行走线的误区 蛇行线是一种电脑主板上常见的走线形式,玩过诺基亚手机游戏《贪食蛇》的人应该不会陌生。主板上的走线设计是一门专业学问,有人认为蛇行线越多就说明有越高的设计水平,这个观点是错误的。 其实,在一块主板上采用蛇行线的原因有两个: 一是为了保证走线线路的等长。因为像CPU到北桥芯片的时钟线,它不同于普通家电的电路板线路,在这些线路上以100MHz左右的频率高速运行的信号,对线路的长度十分敏感。不等长的时钟线路会引起信号的不同步,继而造成系统不稳定。故此,某些线路必须以弯曲的方式走线来调节长度。 另一个使用蛇行线的常见原因为了尽可能减少电磁辐射(EMI)对主板其余部件和人体的影响。因为高速而单调的数字信号会干扰主板中各种零件的正常工作。通常,主板厂商抑制EMI的一种简便方法就是设计蛇形线,尽可能多地消化吸收辐射。 但是,我们也应该看到,虽然采用蛇行线有上面这些好处,也并不是说在设计主板走线时使用的蛇行线越多越好。因为过多过密的主板走线会造成主板布局的疏密不均,会对主板的质量有一定的影响。好的走线应使主板上各部分线路密度差别不大,并且要尽可能均匀分布,否则很容易造成主板的不稳定。 3、忌用“飞线”主板 判断一块主板走线的好坏,还可以从走线的转弯角度看出来。好的主板布线应该比较均匀整齐,走线转弯角度不应小于135度。因为转弯角度过小的走线在高频电路中相当于电感元件,会对其它设备产生干扰。 而某些设计水平很差的主板厂商在设计走线时,由于技术实力原因往往会导致最后的成品有缺陷。此时,便采取人工修补的方法来解决问题,这种因设计不合理而出现的导线,称之为“飞线”。如果一块主板上有飞线,就证明该主板的走线设计有一些问题。 解读主板的布局设计 主板的布局主要是从板上各部件(如集成电路芯片、电阻、电容、插槽等)的位置安排,以及线路走线来体现的。好的主板在行家的眼里看起来,几乎就是一件精美的艺术品。 通常,芯片组厂商在向主板厂商供货时会提供芯片组的设计指南(CHIPSET DESIGN GUIDE)。同时,一般还会有基于标准的样板,即所谓的“工程板,公板”。主板大厂商一般都按照标准板的设计,做出符合官方芯片组所提供技术标准的主板,这样的产品质量有保障,但是价格较高。反之,某些中小厂商往往为了均衡成本与功能的关系,对主板结构布局大肆修改,这些产品的质量可谓良莠不齐。 小结 通过上边简单分析,我们对分辨主板设计好坏有了一定的认识,相信在选购的时候会有一定的帮助吧!

    时间:2012-10-12 关键词: 布局 详解 走线

  • 保护走线实例详细分析

    保护走线广泛地出现在模拟设计中。在一个两层板的音频电路中。没有完整的地平面,如果在一个敏感输入电路两边并行走一对接地的走线,串扰可以减少一个数量级。 在数字电路中,一个完整的地平面可以带来接地保护走线的大部分好处,但保护走线比完整的地平面更有优势。 依据经验法则,在两条微带之间插入两端接地的第三条线,两条微带之间的耦合则会减半。如果第三条线通过很多通孔连接到地平面,它们的耦合将再减半。如果有不止一个地平面层,那么要在每条保护走线的两端接地,而不要在中间接地。 在数字电路中,如果两条走线之间的距离足够允许引入一条保护走线,那么耦合通常已尼很低,而保护走线也没有必要了,详细情况参见下例。 例:保护走线的计算 在图5.12中,两条走线按三走线的宽度布放,这样刚好足够有一条保护走线的空间。估计串扰会是多少呢? 运用式串扰的数值不可能更差于: 中心线间隔是0.040,而且走线高度是0.005,因此D/H的比值是8: 在一个数字系统中,这样的串扰是没有必要担心的。 多大串扰就太多了呢?在模拟系统中,大功率信号穿过低电平输入信号时需要非常高的抗串扰能力。那于混全使用不类型逻辑系列产品数字系统,当信号电压较高的元件与信号电压较低的元件接近的时候,将会对串扰问题比较敏感。 通常,对于同一种逻辑类型的数字系统,相近的线路之间的串扰电平在1~3%比较好。这里假设有一个完整的接地平面,从而使每条线只和它最近的线相互影响。来自其他较远的线的交叉耦合是可以忽略的。使用平行或指状接地系统时,许多线对互相影响,在计算一个给定信号总的串扰电平之前,必须算出所有串扰的影响之和。 图5.13举例说明了保护走线的典型应用。驱动器沿着走线A传输一个已知的电压阶跃,在走线B或走线C上可以接收到由这一信号引走的串扰。走线是26IN长,特性阻抗是50Ω。 图5.14显示了微带系统中各种不同的阶跃响应。 大的脉冲是线A和B之间的串扰,线C未连接。中间的脉冲是从A到C的串扰,线B未连接。如式 所预测的,它比A到B的干扰小4倍。 如果走线B的两端短接到地。则从A到C的耦合最小,这个耦合大约是中间走线耦合的一半。这就是保护走线的耦合减半的效果。

    时间:2012-07-20 关键词: 保护 分析 实例 走线

  • 主板的走线和布局设计分析

     对于一块主板而言,除了应在零部件用料(如采用优质电容、三相电源线路等)方面下功夫外,主板的走线和布局设计也是非常重要的。由于主板走线和布局设计的形式很多,技术性非常强,因此这也是优质主板与劣质主板的一大分别。但是,如何才能分辩出一块主板设计得好坏与否呢?下面,我们来简单分析一下,   一、解读主板的走线设计   1、时钟线等长概念   在一块主板上,从北桥芯片到CPU、内存、AGP插槽的距离应该相等,这是主板设计的基本要求,即所谓的“时钟线等长”概念。作为CPU与内存连接桥梁的北桥芯片,在布局上是很有讲究的。例如,部分有开发实力的主板厂商,就在北桥芯片的安排布局上采用旋转45度的巧妙设计,不但缩短了北桥芯片与CPU、内存插槽及AGP插槽之间的走线长度,而且更能使时钟线等长。   2、蛇行走线的误区   蛇行线是一种电脑主板上常见的走线形式,玩过诺基亚手机游戏《贪食蛇》的人应该不会陌生。主板上的走线设计是一门专业学问,有人认为蛇行线越多就说明有越高的设计水平,这个观点是错误的。   其实,在一块主板上采用蛇行线的原因有两个:   一是为了保证走线线路的等长。因为像CPU到北桥芯片的时钟线,它不同于普通家电的电路板线路,在这些线路上以100MHz左右的频率高速运行的信号,对线路的长度十分敏感。不等长的时钟线路会引起信号的不同步,继而造成系统不稳定。故此,某些线路必须以弯曲的方式走线来调节长度。   另一个使用蛇行线的常见原因为了尽可能减少电磁辐射(EMI)对主板其余部件和人体的影响。因为高速而单调的数字信号会干扰主板中各种零件的正常工作。通常,主板厂商抑制EMI的一种简便方法就是设计蛇形线,尽可能多地消化吸收辐射。 但是,我们也应该看到,虽然采用蛇行线有上面这些好处,也并不是说在设计主板走线时使用的蛇行线越多越好。因为过多过密的主板走线会造成主板布局的疏密不均,会对主板的质量有一定的影响。好的走线应使主板上各部分线路密度差别不大,并且要尽可能均匀分布,否则很容易造成主板的不稳定。   3、忌用“飞线”主板   判断一块主板走线的好坏,还可以从走线的转弯角度看出来。好的主板布线应该比较均匀整齐,走线转弯角度不应小于135度。因为转弯角度过小的走线在高频电路中相当于电感元件,会对其它设备产生干扰。   而某些设计水平很差的主板厂商在设计走线时,由于技术实力原因往往会导致最后的成品有缺陷。此时,便采取人工修补的方法来解决问题,这种因设计不合理而出现的导线,称之为“飞线”(图2)。如果一块主板上有飞线,就证明该主板的走线设计有一些问题。   二、解读主板的布局设计   主板的布局主要是从板上各部件(如集成电路芯片、电阻、电容、插槽等)的位置安排,以及线路走线来体现的。好的主板在行家的眼里看起来,几乎就是一件精美的艺术品。   通常,芯片组厂商在向主板厂商供货时会提供芯片组的设计指南(CHIPSET DESIGN GUIDE)。同时,一般还会有基于标准的样板,即所谓的“工程板,公板”。主板大厂商一般都按照标准板的设计,做出符合官方芯片组所提供技术标准的主板,这样的产品质量有保障,但是价格较高。反之,某些中小厂商往往为了均衡成本与功能的关系,对主板结构布局大肆修改,这些产品的质量可谓良莠不齐。

    时间:2012-06-01 关键词: 布局 走线 设计分析

  • PCB抄板软件Protel在PCB走线中的注意事项

    PCB抄板软件Protel在PCB走线中的注意事项 1. 过孔与焊盘: 过孔不要用焊盘代替,反之亦然。 2. 单面焊盘: 不要用填充块来充当表面贴装元件的焊盘,应该用单面焊盘,通常情况下单面焊盘不钻孔,所以应将孔径设置为0。 3. 文字要求: 字符标注等应尽量避免上焊盘,尤其是表面贴装元件的焊盘和在Bottem层上的焊盘,更不应印有字符和标注。如果实在空间太小放不了字符而需放在焊盘上的,又无特殊声明是否保留字符,我们在做板时将切除Bottem层上任何上焊盘的字符部分(不是整个字符切除)和切除TOP层上表贴元件焊盘上的字符部分,以保证焊接的可靠性。大铜皮上印字符的,先喷锡后印字符,字符不作切削。板外字符一律做删除处理。 4. 阻焊绿油要求: A. 凡是按规范设计,元件的焊接点用焊盘来表示,这些焊盘(包括过孔)均会自动不上阻焊,但是若用填充块当表贴焊盘或用线段当金手指插头,而又不作特别处理,阻焊油将掩盖这些焊盘和金手指,容易造成误解性错误。 B. 电路板上除焊盘外,如果需要某些区域不上阻焊油墨(即特殊阻焊),应该在相应的图层上(顶层的画在Top Solder Mark层,底层的则画在Bottom  Solder  Mask 层上)用实心图形来表达不要上阻焊油墨的区域。比如要在Top层一大铜面上露出一个矩形区域上铅锡,可以直接在Top  Solder  Mask层上画出这个实心的矩形,而无须编辑一个单面焊盘来表达不上阻焊油墨。 C.对于有BGA的板,BGA焊盘旁的过孔焊盘在元件面均须盖绿油。 5. 铺铜区要求: 大面积铺铜无论是做成网格或是铺实铜,要求距离板边大于0.5mm。对网格的无铜格点尺寸要求大于15mil×15mil,即网格参数设定窗口中Plane  Settings中的 (Grid  Size值)-(Track  Width值)≥15mil,Track Width值≥10,如果网格无铜格点小于15mil×15mil在生产中容易造成线路板其它部位开路,此时应铺实铜,设定: (Grid  Size值)-(Track  Width值)≤-1mil。 6. 外形的表达方式: 外形加工图应该在Mech1层绘制,如板内有异形孔、方槽、方孔等也画在Mech1层上,最好在槽内写上CUT字样及尺寸,在绘制方孔、方槽等的轮廓线时要考虑加工转折点及端点的圆弧,因为用数控铣床加工,铣刀的直径一般为φ2.4mm,最小不小于φ1.2mm。如果不用1/4圆弧来表示转折点及端点圆角,应该在Mech1层上用箭头加以标注,同时请标注最终外形的公差范围。 7. 焊盘上开长孔的表达方式: 应该将焊盘钻孔孔径设为长孔的宽度,并在Mech1层上画出长孔的轮廓,注意两头是圆弧,考虑好安装尺寸。 8. 金属化孔与非金属化孔的表达: 一般没有作任何说明的通层(Multilayer)焊盘孔,都将做孔金属化,如果不要做孔金属化请用箭头和文字标注在Mech1层上。对于板内的异形孔、方槽、方孔等如果边缘有铜箔包围,请注明是否孔金属化。常规下孔和焊盘一样大或无焊盘的且又无电气性能的孔视为非金属化孔。 plated No plated No plated 9. 元件脚是正方形时如何设置孔尺寸: 一般正方形插脚的边长小于3mm时,可以用圆孔装配,孔径应设为稍大于(考虑动配合)正方形的对角线值,千万不要大意设为边长值,否则无法装配。对较大的方形脚应在Mech1绘出方孔的轮廓线。 10. 当多块不同的板绘在一个文件中,并希望分割交货请在Mech1层为每块板画一个边框,板间留100mil的间距。 11.钻孔孔径的设置与焊盘最小值的关系: 一般布线的前期放置元件时就应考虑元件脚径、焊盘直径、过孔孔径及过孔盘径,以免布完线再修改带来的不便。如果将元件的焊盘成品孔直径设定为X mil,则焊盘直径应设定为≥X+18mil。 X:设定的焊孔径(我公司的工艺水平,最小值0.3mm)。 d:生产时钻孔孔径(一般等于X+6mil) D:焊盘外径 δ:(d-X)/2:孔金属化孔壁厚度 过孔设置类似焊盘:一般过孔孔径≥0.3mm,过孔盘设为≥X+16mil。 12.成品孔直径(X)与电地隔离盘直径(Y)关系:Y≥X+42mil,隔离带宽12mil。

    时间:2012-05-30 关键词: PCB 走线 Protel 抄板软件

  • 保护走线实例详解

    保护走线广泛地出现在模拟设计中。在一个两层板的音频电路中。没有完整的地平面,如果在一个敏感输入电路两边并行走一对接地的走线,串扰可以减少一个数量级。 在数字电路中,一个完整的地平面可以带来接地保护走线的大部分好处,但保护走线比完整的地平面更有优势。 依据经验法则,在两条微带之间插入两端接地的第三条线,两条微带之间的耦合则会减半。如果第三条线通过很多通孔连接到地平面,它们的耦合将再减半。如果有不止一个地平面层,那么要在每条保护走线的两端接地,而不要在中间接地。 在数字电路中,如果两条走线之间的距离足够允许引入一条保护走线,那么耦合通常已尼很低,而保护走线也没有必要了,详细情况参见下例。 例:保护走线的计算 在图5.12中,两条走线按三走线的宽度布放,这样刚好足够有一条保护走线的空间。估计串扰会是多少呢? 运用式串扰的数值不可能更差于: 中心线间隔是0.040,而且走线高度是0.005,因此D/H的比值是8: 在一个数字系统中,这样的串扰是没有必要担心的。 多大串扰就太多了呢?在模拟系统中,大功率信号穿过低电平输入信号时需要非常高的抗串扰能力。那于混全使用不类型逻辑系列产品数字系统,当信号电压较高的元件与信号电压较低的元件接近的时候,将会对串扰问题比较敏感。 通常,对于同一种逻辑类型的数字系统,相近的线路之间的串扰电平在1~3%比较好。这里假设有一个完整的接地平面,从而使每条线只和它最近的线相互影响。来自其他较远的线的交叉耦合是可以忽略的。使用平行或指状接地系统时,许多线对互相影响,在计算一个给定信号总的串扰电平之前,必须算出所有串扰的影响之和。 图5.13举例说明了保护走线的典型应用。驱动器沿着走线A传输一个已知的电压阶跃,在走线B或走线C上可以接收到由这一信号引走的串扰。走线是26IN长,特性阻抗是50Ω。 图5.14显示了微带系统中各种不同的阶跃响应。 大的脉冲是线A和B之间的串扰,线C未连接。中间的脉冲是从A到C的串扰,线B未连接。如式 所预测的,它比A到B的干扰小4倍。 如果走线B的两端短接到地。则从A到C的耦合最小,这个耦合大约是中间走线耦合的一半。这就是保护走线的耦合减半的效果。

    时间:2011-12-25 关键词: 保护 详解 实例 走线

  • 主板的走线和布局设计详解

     对于一块主板而言,除了应在零部件用料(如采用优质电容、三相电源线路等)方面下功夫外,主板的走线和布局设计也是非常重要的。由于主板走线和布局设计的形式很多,技术性非常强,因此这也是优质主板与劣质主板的一大分别。但是,如何才能分辩出一块主板设计得好坏与否呢?下面,我们来简单分析一下,   一、解读主板的走线设计   1、时钟线等长概念   在一块主板上,从北桥芯片到CPU、内存、AGP插槽的距离应该相等,这是主板设计的基本要求,即所谓的“时钟线等长”概念。作为CPU与内存连接桥梁的北桥芯片,在布局上是很有讲究的。例如,部分有开发实力的主板厂商,就在北桥芯片的安排布局上采用旋转45度的巧妙设计,不但缩短了北桥芯片与CPU、内存插槽及AGP插槽之间的走线长度,而且更能使时钟线等长。   2、蛇行走线的误区   蛇行线是一种电脑主板上常见的走线形式,玩过诺基亚手机游戏《贪食蛇》的人应该不会陌生。主板上的走线设计是一门专业学问,有人认为蛇行线越多就说明有越高的设计水平,这个观点是错误的。   其实,在一块主板上采用蛇行线的原因有两个:   一是为了保证走线线路的等长。因为像CPU到北桥芯片的时钟线,它不同于普通家电的电路板线路,在这些线路上以100MHz左右的频率高速运行的信号,对线路的长度十分敏感。不等长的时钟线路会引起信号的不同步,继而造成系统不稳定。故此,某些线路必须以弯曲的方式走线来调节长度。   另一个使用蛇行线的常见原因为了尽可能减少电磁辐射(EMI)对主板其余部件和人体的影响。因为高速而单调的数字信号会干扰主板中各种零件的正常工作。通常,主板厂商抑制EMI的一种简便方法就是设计蛇形线,尽可能多地消化吸收辐射。 但是,我们也应该看到,虽然采用蛇行线有上面这些好处,也并不是说在设计主板走线时使用的蛇行线越多越好。因为过多过密的主板走线会造成主板布局的疏密不均,会对主板的质量有一定的影响。好的走线应使主板上各部分线路密度差别不大,并且要尽可能均匀分布,否则很容易造成主板的不稳定。   3、忌用“飞线”主板   判断一块主板走线的好坏,还可以从走线的转弯角度看出来。好的主板布线应该比较均匀整齐,走线转弯角度不应小于135度。因为转弯角度过小的走线在高频电路中相当于电感元件,会对其它设备产生干扰。   而某些设计水平很差的主板厂商在设计走线时,由于技术实力原因往往会导致最后的成品有缺陷。此时,便采取人工修补的方法来解决问题,这种因设计不合理而出现的导线,称之为“飞线”(图2)。如果一块主板上有飞线,就证明该主板的走线设计有一些问题。   二、解读主板的布局设计   主板的布局主要是从板上各部件(如集成电路芯片、电阻、电容、插槽等)的位置安排,以及线路走线来体现的。好的主板在行家的眼里看起来,几乎就是一件精美的艺术品。   通常,芯片组厂商在向主板厂商供货时会提供芯片组的设计指南(CHIPSET DESIGN GUIDE)。同时,一般还会有基于标准的样板,即所谓的“工程板,公板”。主板大厂商一般都按照标准板的设计,做出符合官方芯片组所提供技术标准的主板,这样的产品质量有保障,但是价格较高。反之,某些中小厂商往往为了均衡成本与功能的关系,对主板结构布局大肆修改,这些产品的质量可谓良莠不齐。

    时间:2011-06-28 关键词: 布局 详解 走线

  • 保护走线

    保护走线广泛地出现在模拟设计中。在一个两层板的音频电路中。没有完整的地平面,如果在一个敏感输入电路两边并行走一对接地的走线,串扰可以减少一个数量级。在数字电路中,一个完整的地平面可以带来接地保护走线的大部分好处,但保护走线比完整的地平面更有优势。依据经验法则,在两条微带之间插入两端接地的第三条线,两条微带之间的耦合则会减半。如果第三条线通过很多通孔连接到地平面,它们的耦合将再减半。如果有不止一个地平面层,那么要在每条保护走线的两端接地,而不要在中间接地。在数字电路中,如果两条走线之间的距离足够允许引入一条保护走线,那么耦合通常已尼很低,而保护走线也没有必要了,详细情况参见下例。例:保护走线的计算在图5.12中,两条走线按三走线的宽度布放,这样刚好足够有一条保护走线的空间。估计串扰会是多少呢?运用式串扰的数值不可能更差于:中心线间隔是0.040,而且走线高度是0.005,因此D/H的比值是8:在一个数字系统中,这样的串扰是没有必要担心的。多大串扰就太多了呢?在模拟系统中,大功率信号穿过低电平输入信号时需要非常高的抗串扰能力。那于混全使用不类型逻辑系列产品数字系统,当信号电压较高的元件与信号电压较低的元件接近的时候,将会对串扰问题比较敏感。通常,对于同一种逻辑类型的数字系统,相近的线路之间的串扰电平在1~3%比较好。这里假设有一个完整的接地平面,从而使每条线只和它最近的线相互影响。来自其他较远的线的交叉耦合是可以忽略的。使用平行或指状接地系统时,许多线对互相影响,在计算一个给定信号总的串扰电平之前,必须算出所有串扰的影响之和。图5.13举例说明了保护走线的典型应用。驱动器沿着走线A传输一个已知的电压阶跃,在走线B或走线C上可以接收到由这一信号引走的串扰。走线是26IN长,特性阻抗是50Ω。图5.14显示了微带系统中各种不同的阶跃响应。大的脉冲是线A和B之间的串扰,线C未连接。中间的脉冲是从A到C的串扰,线B未连接。如式所预测的,它比A到B的干扰小4倍。如果走线B的两端短接到地。则从A到C的耦合最小,这个耦合大约是中间走线耦合的一半。这就是保护走线的耦合减半的效果。

    时间:2010-06-26 关键词: 保护 走线

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