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(dǎo)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(yīng)當(dāng)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(shè)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(yuǎn)端開路。 蛇形走線,因為應(yīng)用場合不同而具不同的作用;南通柔性PCB是什么
一些高速PCB設(shè)計的規(guī)則分析
對于多層板,關(guān)鍵布線層(時鐘線、總線、接口信號線、射頻線、復(fù)位信號線、片選信號線以及各種控制信號線等所在層)應(yīng)與完整地平面相鄰,兩地平面之間。
原因分析:關(guān)鍵信號線一般都是強輻射或極其敏感的信號線,靠近地平面布線能夠使其信號回路面積減小,減小其輻射強度或提高抗干擾能力。
關(guān)鍵信號走線一定不能跨分割區(qū)走線(包括過孔、焊盤導(dǎo)致的參考平面間隙)。
原因分析:跨分割區(qū)走線會導(dǎo)致信號回路面積的增大。 廣東線路板PCB多少錢器件面下面(第二層)為地平面,提供器件屏蔽層以及為器件面布線提供參考平面;
PCB板上多長的走線才是傳輸線?信號在這條走線上向前傳播,傳輸?shù)阶呔€盡頭需要10ns,返回到源端又需要10ns,則總的往返時間是20ns。如果把上面的信號往返路徑看成普通的電流回路的話,返回路徑上應(yīng)該沒有電流,因為在遠(yuǎn)端是開路的。但實際情況卻不是這樣,返回路徑在信號上后的一段時間有電流。在這段走線上加一個上升時間為1ns的信號,在開始的1ns時間,信號還線條上只走了6英寸,不知道遠(yuǎn)端是開路還是短路,那么信號感覺到的阻抗有多大,怎么確定?如果把信號往返路徑看成普通的電流回路的話就會產(chǎn)生矛盾,所以,必須按傳輸線處理。實際上,在信號線條和返回地平面間存在寄生電容,如圖2所示。當(dāng)信號向前傳播過程中,A點處電壓不斷不變化,對于寄生電容來說,變化的電壓意味著產(chǎn)生電流,方向如圖中虛線所示。因此信號感受到的阻抗就是電容呈現(xiàn)出來的阻抗,寄生電容構(gòu)成了電流回流的路徑。信號在向前傳播所經(jīng)過的每一點都會感受到一個阻抗,這個阻抗是變化的電壓施加到寄生電容上產(chǎn)生的,通常叫做傳輸線的瞬態(tài)阻抗。
數(shù)字電路與模擬電路的共地處理
現(xiàn)在許多PCB不再是單一功能電路,而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾的問題,特別是地線上的噪音干擾。
數(shù)字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線盡可能遠(yuǎn)離敏感的模擬電路器件,對地線來說,整個PCB對外界只有一個結(jié)點,所以必須在PCB內(nèi)部進行處理數(shù)字和模擬共地的問題,而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實際上是分開的,它們之間是互不相連的,只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。數(shù)字地與模擬地有一點短接,(請注意,只有一個連接點),也有在PCB上不共地的,這由系統(tǒng)設(shè)定來決定。 主電源盡可能與其對應(yīng)地相鄰;
關(guān)于阻抗
先來澄清幾個概念,我們經(jīng)常會看到阻抗、特性阻抗、瞬時阻抗,嚴(yán)格來講,他們是有區(qū)別的,但是萬變不離其宗,它們?nèi)匀皇亲杩沟幕径x:a)將傳輸線始端的輸入阻抗簡稱為阻抗;b)將信號隨時遇到的及時阻抗稱為瞬時阻抗;c)如果傳輸線具有恒定不變的瞬時阻抗,就稱之為傳輸線的特性阻抗。特性阻抗描述了信號沿傳輸線傳播時所受到的瞬態(tài)阻抗,這是影響傳輸線電路中信號完整性的一個主要因素。如果沒有特殊說明,一般用特性阻抗來統(tǒng)稱傳輸線阻抗。影響特性阻抗的因素有:介電常數(shù)、介質(zhì)厚度、線寬、銅箔厚度。 絲印字符串的排列方向從左至右、從下往上。廣州多層PCB批發(fā)
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。南通柔性PCB是什么
所謂“不以規(guī)矩,不能成方圓”,PCB設(shè)計同樣也是如此。工程師在進行PCBLayout時,有些“規(guī)矩”是必須要大家遵循的。
1、走線到板邊的距離通常情況下需≥2mm,在不能滿足條件的情況下,至少保證不小于20mil。
2、表面除短的互連線和Fanout的短線外,信號線盡可能布在內(nèi)層。
3、金屬外殼器件下,不允許有過孔、表層走線。
4、盡量為時鐘信號、高頻信號、敏感信號等關(guān)鍵信號提供專門的布線層,并保證其小的回路面積。采用屏蔽和加大安全間距等方法,保證信號質(zhì)量。
5、走線的方向控制規(guī)則,即相鄰層的走線方向成正交結(jié)構(gòu)。避免將不同的信號線在相鄰層走成同一方向,以減少不必要的層間竄擾;當(dāng)由于板結(jié)構(gòu)限制(如某些背板)難以避免出現(xiàn)該情況,特別是信號速率較高時,應(yīng)考慮用地平面隔離各布線層,用地信號線隔離各信號線。 南通柔性PCB是什么
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