在 PCB 的电路设计开始之前,根据相关知识找出关键信号,分析那些关键信号。例如,在这个应用笔记里,对于最关键的信号,如时钟信号,开关信号和其他开关信号,可以采用下面一个或多个措施。
5.2.1 线路端接
根据[5],电路设计者可以选择许多不同的端接技术。对于长线来说线路端接可以避免发射,对于短线来说线路端接可以避免振铃,因此它是必要的。大多数是终端端接和源端端接,例如终端端接尽量减少上升时间,因此可适合速度优化。源端串行端接能减少信号轨迹的电流,因此能较好的减少辐射。
串行端接电阻必须尽可能的接近信号的驱动端(源端),它可以被优化以匹配传输线阻抗或用负载电容构成一个低通滤波器,传输线阻抗应匹配驱动阻抗的总和并且电阻值应该和传输线阻抗相等,为了达到EME 最优化,信号线上的电流和信号频率的谐波应该最小化, 因此,希望得到与时序和功能限定所允许的阻值一样大的电阻。
5.2.2 PCB上的传输线
PCB 上使用的最常见的传输线是带状线或微带线。在[5]中,复杂而精确的计算阻抗,延迟等的公式是实用的。如图 5-11 中图 1 和图 2 是微带线的例子;图 3 是带状线的例子。值得注意的是,在计算带状线或微带线时,参数是假定在无限的地面上。由于这并非真实的地平面,所以信号线至少是线宽和线距中较大的 5 倍,实施这项措施的另一个原因是实施保护环,这样可以在板的边缘布线。
当实施带状线或微带线时,在 PCB 设计过程中确认以上的假设能够满足, 任何本地的其他线的串扰能够影响带状线或微带线特性并且可能导致不知情高辐射。另外,电源平面不适合作为带状线或微带线的参考平面。
对于叠层,PCB 的所有层之间的距离应该仔细的考虑和定义,到地面的距离和材料的厚度都会影响迹线的特性,进一步讲,地面上的信号辐射是和地上面信号到地面的距离成正比, 因此,地面上的任何关键信号到地面距离不应超过 0.2mm,时钟频率高于 30MHz 不应远离地面超过 0.1mm,时钟频率高于 50MHz应改作为一个带状线处理。
如果只有极少数的带状线,这样可以避免用第二个地平面,因它可以用地线替代,为此,时钟信号应在一个接近地面的层走线,在下一层一条较宽的地线放在时钟信号的顶部,此地线每隔 5-10 mm 被连接到时钟信号的两边,图 5-12 给出一个 4 层板例子。
审核编辑:汤梓红
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