PCB板上多長的走線才是傳輸線?傳輸線的定義是有信號回流的信號線(由兩條一定長度導線組成,一條是信號傳播路徑,另一條是信號返回路徑),常見的傳輸線也就是我們PCB板上的走線。那么,PCB板上多長的走線才是傳輸線呢?
PCB板上多長的走線才是傳輸線?
這和信號的傳播速度有關(guān),在FR4板材上銅線條中信號速度為6in/ns。簡單的說,只要信號在走線上的往返時間大于信號的上升時間,PCB上的走線就應當做傳輸線來處理。我們看信號在一段長走線上傳播時會發(fā)生什么情況。假設有一段60英寸長的PCB走線,返回路徑是PCB板內(nèi)層靠近信號線的地平面,信號線和地平面間在遠端開路。 PCB加工推薦使用的線寬/間距≥5mil/5mil,最小可使用的線寬/間距為4mil/4mil。無錫線路板PCB推薦
PCB(printed circuit board)即印制線路板,簡稱印制板,是電子工業(yè)的重要部件之一。幾乎每種電子設備,小到電子手表、計算器,大到計算機、通信電子設備只要有集成電路等電子元件,為了使各個元件之間的電氣互連,都要使用印制板。印制線路板由絕緣底板、連接導線和裝配焊接電子元件的焊盤組成,具有導電線路和絕緣底板的雙重作用。它可以代替復雜的布線,實現(xiàn)電路中各元件之間的電氣連接,不僅簡化了電子產(chǎn)品的裝配、焊接工作,減少傳統(tǒng)方式下的接線工作量,減輕工人的勞動強度;而且縮小了整機體積,降低產(chǎn)品成本,提高電子設備的質(zhì)量和可靠性。印制線路板具有良好的產(chǎn)品一致性,它可以采用標準化設計,有利于在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)機械化和自動化。同時,整塊經(jīng)過裝配調(diào)試的印制線路板可以作為一個單獨的備件,便于整機產(chǎn)品的互換與維修。目前,印制線路板已經(jīng)極其廣地應用在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中。無錫線路板PCB推薦所有信號層盡可能與地平面相鄰;
知識擴展:PCB材料分類
1、玻璃布基板:FR-4,F(xiàn)R-5由專門用的電子布浸以環(huán)氧酚醛環(huán)氧樹脂經(jīng)過高溫、高壓、熱壓而成的板狀壓制品。環(huán)氧玻璃纖維布基板(俗稱:環(huán)氧板、玻纖板、纖維板,F(xiàn)R4)。環(huán)氧玻纖不基板是以環(huán)氧樹脂做粘合劑,以電子級玻璃纖維布做增強材料的一類基板。環(huán)氧玻纖布覆銅板強度高,耐熱性能好,介電性好,基板通孔可金屬化,實現(xiàn)雙面的多層印刷層與層間的電路導通,環(huán)氧玻纖布覆銅板是覆銅板所有品質(zhì)中用途廣,用量大的一類。
傳輸線損耗通常有介質(zhì)損耗、導體損耗和輻射損耗三種。介質(zhì)損耗也可稱之為絕緣層損耗,PCB信號的絕緣層損耗隨頻率的增加而增加,特別是隨高速數(shù)字信號的高階諧波成分的頻率變化,將產(chǎn)生嚴重的幅度衰減,從而導致高速數(shù)字信號的失真。介質(zhì)損耗是與信號頻率、絕緣層的介電常數(shù)Dk的平方根以及絕緣層的介電損失因數(shù)Df均成正比。導體損耗是與導體的種類(不同種類有不同的電阻)、絕緣層及導體的物理尺寸有關(guān),與頻率的平方根成正比;在PCB制造上,使用不同基板對導體損耗主要影響是由趨膚效應和表面粗糙度造成的,使用不同的銅箔時信號線的表面的粗糙是不一樣的,受趨膚效應/深度影響,銅箔銅牙長度將直接關(guān)系到高速信號的傳輸質(zhì)量,銅牙長度越短,高速信號傳輸質(zhì)量越好。輻射損耗是與介電特性有關(guān),與介電常數(shù)Dk、介電損失因數(shù)Df以及頻率的平方根成正比。提醒:越好的材料其成本也相應的越高,工程師應該在滿足設計需求和可量產(chǎn)性及成本中間取得平衡點,從而滿足產(chǎn)品的性價比。PCB 上的信號走線盡量不換層,也就是說盡量減少過孔;
添加測試點會不會影響高速信號的質(zhì)量?
會不會影響信號質(zhì)量要看加測試點的方式和信號到底多快而定?;旧贤饧拥臏y試點(不用線上既有的穿孔(viaorDIPpin)當測試點)可能加在線上或是從線上拉一小段線出來。前者相當于是加上一個很小的電容在線上,后者則是多了一段分支。這兩個情況都會對高速信號多多少少會有點影響,影響的程度就跟信號的頻率速度和信號緣變化率(edgerate)有關(guān)。影響大小可透過仿真得知。原則上測試點越小越好(當然還要滿足測試機具的要求)分支越短越好。 信號線的阻抗匹配;與其他信號線的空間隔離;對于數(shù)字高頻信號,差分線效果會更好。徐州印刷PCB制作
可以通過走蛇形線來解決等長的問題,現(xiàn)在大多數(shù)的PCB軟件都可以自動走等長線,很方便。無錫線路板PCB推薦
一些高速PCB設計的規(guī)則分析
PCB布局設計時,應充分遵守沿信號流向直線放臵的設計原則,盡量避免來回環(huán)繞。
原因分析:避免信號直接耦合,影響信號質(zhì)量。
PCB時鐘頻率超過5MHZ或信號上升時間小于5ns,一般需要使用多層板設計。
原因分析:這是PCB設計中的“55原則”。采用多層板設計信號回路面積能夠得到很好的控制。
多層板中,單板TOP、BOTTOM層盡量無大于50MHZ的信號線。
原因分析:比較好將高頻信號走在兩個平面層之間,以抑制其對空間的輻射。 無錫線路板PCB推薦
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