高速電路無(wú)疑是PCB設(shè)計(jì)中要求非常嚴(yán)苛的一部分，因?yàn)?a href="/tags/高速信號(hào)" target="_blank">高速信號(hào)很容易被干擾，導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降，所以在PCB設(shè)計(jì)的過(guò)程中就需要避免或降低這種情況的發(fā)生。

在具體的高速電路布局布線中，這些知識(shí)技能需要掌握。

阻抗不連續(xù)

阻抗不連續(xù)也是常常會(huì)碰到的問(wèn)題，走線的阻抗值一般取決于線寬與參考平面與走線之間的距離等等有關(guān)。

走線越寬，它的阻抗就越小。阻抗不連續(xù)這個(gè)現(xiàn)象在連接接口端子的焊盤(pán)與高速信號(hào)連接的過(guò)程中需要特別注意，因?yàn)槿绻涌诙俗拥暮副P(pán)特別大，而高速信號(hào)線又特別窄的話，就會(huì)出現(xiàn)大焊盤(pán)阻抗小，而高速信號(hào)的阻抗大，就會(huì)產(chǎn)生阻抗不連續(xù)，然后就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的反射。

所以在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了防止阻抗不連續(xù)，就需要在接線端子或者器件的焊盤(pán)下面添加一個(gè)禁布銅皮，從而加大阻抗，使得阻抗連續(xù)。

另外過(guò)孔也會(huì)導(dǎo)致阻抗的不連續(xù)，所以為了消除或者減少這種影響，在PCB的內(nèi)層和過(guò)孔連接的中不需要的銅皮就應(yīng)該去除掉，具體實(shí)操時(shí)可以通過(guò)聯(lián)系溝通PCB加工廠來(lái)消除掉不需要的銅皮，從而包裝阻抗的連續(xù)。差分信號(hào)

這是電路設(shè)計(jì)中常常會(huì)碰到的一種信號(hào)類(lèi)型，在設(shè)計(jì)差分信號(hào)，尤其是高速差分信號(hào)時(shí)是必須要保證等寬，等間距來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的差分阻抗值的，不然信號(hào)就會(huì)有問(wèn)題。

在布置差分走線包含的區(qū)域內(nèi)，是不允許布置過(guò)孔或者相關(guān)元器件的，因?yàn)槿绻胖貌幌喔傻脑骷诶锩?，?huì)導(dǎo)致信號(hào)傳輸時(shí)出現(xiàn)EMC問(wèn)題，并且會(huì)導(dǎo)致阻抗不連續(xù)。

另外，一些高速差分信號(hào)是需要串聯(lián)耦合電容的，在串聯(lián)這些耦合電容布局布線時(shí)，也是需要進(jìn)行對(duì)稱(chēng)布置的，同時(shí)需要特別注意的是選用電容的封裝規(guī)格時(shí)，推薦使用0402，0603規(guī)格小一點(diǎn)的類(lèi)型，0805等大小以上則盡量不要去使用。

布線時(shí)也是一樣，能不打過(guò)孔就不打過(guò)孔，如果碰上必須打過(guò)孔的情況，那過(guò)孔的分布也是需要對(duì)稱(chēng)放置的。

等長(zhǎng)

對(duì)于高速信號(hào)來(lái)說(shuō)，等長(zhǎng)是一個(gè)非常重要的概念，因?yàn)閷?duì)于高速信號(hào)接口，總線傳輸?shù)刃枰紤]某些信號(hào)線之間的到達(dá)時(shí)間以及時(shí)間滯后誤差。

比如說(shuō)某兩個(gè)信號(hào)，它們?cè)趥鬏敃r(shí)的要求是要一起到達(dá)，那就需要讓這兩個(gè)信號(hào)保證在一定的時(shí)滯誤差內(nèi)，不然信號(hào)傳輸就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這個(gè)在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，必須要考慮好他們的走線等長(zhǎng)。

有時(shí)候可能因?yàn)榘遄油庑蔚南拗贫鴮?dǎo)致走常規(guī)直線不能等長(zhǎng)，這個(gè)時(shí)候就可以采用蛇形走線的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)走線，從而滿(mǎn)足滯后誤差的要求。

同時(shí)要布置蛇形走線時(shí)，需要布置在信號(hào)的源頭處，不要放置在末尾，因?yàn)樵谠搭^的位置可以保證差分走線的信號(hào)大部分時(shí)間都是同步傳輸?shù)摹?

在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中，高速信號(hào)的傳輸已成為不可避免的需求。高速信號(hào)傳輸?shù)某晒εc否，直接影響整個(gè)電子系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。因此，PCB設(shè)計(jì)中的高速信號(hào)傳輸優(yōu)化技巧顯得尤為重要。本文將介紹PCB設(shè)計(jì)中的高速信號(hào)傳輸優(yōu)化技巧。

1、確定信號(hào)傳輸路徑

在PCB設(shè)計(jì)中，確定信號(hào)傳輸路徑是十分關(guān)鍵的。高速信號(hào)傳輸路徑應(yīng)盡可能短，避免過(guò)長(zhǎng)的線路造成的信號(hào)失真和串?dāng)_。在確定信號(hào)傳輸路徑時(shí)，應(yīng)盡量考慮信號(hào)傳輸?shù)淖疃搪窂?，并通過(guò)增加地線、繞線等方法盡可能縮短路徑。

2、選擇合適的PCB板材

在高速信號(hào)傳輸中，PCB板材的選擇對(duì)信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量有很大的影響。對(duì)于高速信號(hào)傳輸，應(yīng)選擇介電常數(shù)較低、且有較好介電性能的板材。常用的高速板材有FR-4板和RO4003板。FR-4板價(jià)格較低，適用于一些低速信號(hào)傳輸?shù)膽?yīng)用;RO4003板則價(jià)格較高，適用于高速信號(hào)傳輸?shù)膽?yīng)用。

3、控制阻抗匹配

阻抗匹配是高速信號(hào)傳輸中的重要問(wèn)題。如果信號(hào)源的阻抗與傳輸線的阻抗不匹配，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)反射和損耗，從而影響信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和質(zhì)量。因此，在PCB設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)信號(hào)源和傳輸線的阻抗匹配特性，控制傳輸線的寬度和間距，使得傳輸線的阻抗與信號(hào)源的阻抗相匹配。

4、分層布線

分層布線是高速信號(hào)傳輸中的一種常用技術(shù)。分層布線可以有效地減小傳輸線的長(zhǎng)度，降低信號(hào)的失真和串?dāng)_。在分層布線時(shí)，應(yīng)將地線和電源線分離，并將信號(hào)線與相鄰的地線隔開(kāi)。同時(shí)，應(yīng)盡量將高速信號(hào)線放在內(nèi)層，以減少電磁輻射和電磁感應(yīng)。

5、使用差分傳輸線

差分傳輸線是一種常用的高速信號(hào)傳輸方式。差分傳輸線可以抑制共模噪聲，提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和質(zhì)量。在使用差分傳輸線時(shí)，應(yīng)控制差分線的長(zhǎng)度和相位差，以保證信號(hào)傳輸?shù)耐暾院头€(wěn)定性。

6、控制信號(hào)延遲

在高速信號(hào)傳輸中，信號(hào)延遲是一種常見(jiàn)的問(wèn)題。信號(hào)延遲會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的失真和串?dāng)_，影響信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和質(zhì)量。因此，在PCB設(shè)計(jì)中，應(yīng)采取措施控制信號(hào)延遲。常見(jiàn)的措施包括控制信號(hào)線的長(zhǎng)度、采用分布式傳輸線和使用反向信號(hào)延遲等方法。

7、優(yōu)化電磁兼容性

電磁兼容性是高速信號(hào)傳輸中的重要問(wèn)題。高速信號(hào)的傳輸會(huì)產(chǎn)生電磁輻射和電磁感應(yīng)，從而影響整個(gè)電子系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。因此，在PCB設(shè)計(jì)中，應(yīng)采取措施優(yōu)化電磁兼容性。常見(jiàn)的措施包括采用分層布線、差分傳輸線和控制傳輸線的長(zhǎng)度等方法。

在PCB設(shè)計(jì)中，模擬仿真驗(yàn)證是一種非常重要的方法。模擬仿真可以幫助設(shè)計(jì)人員預(yù)測(cè)高速信號(hào)傳輸?shù)男Ч头€(wěn)定性，從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)優(yōu)化。常見(jiàn)的仿真工具包括SPICE、HSPICE和ADS等。

總結(jié)：

PCB設(shè)計(jì)中的高速信號(hào)傳輸優(yōu)化技巧是一個(gè)非常廣泛的領(lǐng)域，需要結(jié)合具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。本文介紹了PCB設(shè)計(jì)中的高速信號(hào)傳輸優(yōu)化技巧，包括確定信號(hào)傳輸路徑、選擇合適的PCB板材、控制阻抗匹配、分層布線、使用差分傳輸線、控制信號(hào)延遲和優(yōu)化電磁兼容性等方面。這些技巧可以幫助設(shè)計(jì)人員提高PCB設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)高速信號(hào)傳輸?shù)某晒Α?