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[導(dǎo)讀]在 PCB 設(shè)計過程中,由于平面的分割,可能會導(dǎo)致信號參考平面不連續(xù),對于低低頻信號,可能沒什么關(guān)系,而在高頻數(shù)字系統(tǒng)中,高頻信號以參考平面作返回路徑,即回流路徑,如

在 PCB 設(shè)計過程中,由于平面的分割,可能會導(dǎo)致信號參考平面不連續(xù),對于低低頻信號,可能沒什么關(guān)系,而在高頻數(shù)字系統(tǒng)中,高頻信號以參考平面作返回路徑,即回流路徑,如果參考?面不連續(xù),信號跨分割,這就會帶來諸多的問題,如 EMI、串?dāng)_等問題。這種情況下,需要對分割進(jìn)行縫補(bǔ),為信號提供較短的回流通路,常見的處理方式有添加縫補(bǔ)電容和跨線橋接:

 

 

A. 縫補(bǔ)電容Stiching Capacitor+通常在信號跨分割處擺放一個 0402 或者 0603封裝的瓷片電容,電容的容值在 0.01uF 或者是 0.1 uF,如果空間允許,可以多添加幾個?樣的電容?同時盡量保證信號線在縫補(bǔ)電容 200mil 范圍內(nèi),距離越小越好?而電容兩端的網(wǎng)絡(luò)分別對應(yīng)信號穿過的參考平面的網(wǎng)絡(luò),見圖一中電容兩端連接的網(wǎng)絡(luò),兩種顏色高亮的兩種不同網(wǎng)絡(luò):

 

 

B. 跨線橋接?常見的就是在信號層對跨分割的‘信號包地處理’,也可能包的是其他網(wǎng)絡(luò)的信號線,這個個‘包地線’盡量粗,這種處理方式,參考下圖

 

 

在此補(bǔ)充說明一下跨分割常見的產(chǎn)生方式?

1. 下面的分割?在一塊單板上,可能有很多的電源要處理,而電源下面的數(shù)量有限;綜合考量后,只好在電源平面上動刀了。有時可能干凈利索,一刀兩斷?而有時避免不了藕斷絲連,可能犧牲的只是不怎么關(guān)鍵的信號,但是還是要補(bǔ)救一的。這個感覺就像走回家的路,突然挖了條溝,這就有問題了,繞吧,有點(diǎn)遠(yuǎn),還可能被人家的狗追;好吧,

簡單架座橋,也可以回家。

撇開這個不著邊際的比喻,如果在 PCB 中,你做了分割處理,就

查一下信號線的,不然會有問題發(fā)生。

2. 上面的狀況不易被忽視,還有種情況,可能會被忽視。如 via 過于密集,導(dǎo)致平面的割斷,畢竟人家 via 也是占空間的,多了就會把下面給占了,造成‘割斷量,這種情況不在贅述,相關(guān)介紹比較多。這種情況,就需要自己前期設(shè)置好規(guī)則,后期細(xì)心檢查。

時鐘、復(fù)位、100M以上信號以及一些關(guān)鍵的總線信號不能跨分割,至少有一個完整平面,優(yōu)選GND平面。

時鐘信號、高速信號和敏感信號禁止跨分割;

差分信號必須對地平衡,避免單線跨分割。(盡量垂直跨分割)

 

 

所有信號的高頻返回途徑都直接位于相鄰層信號線的正下方。

在信號下面設(shè)置一個實體層可以顯著減少信號完整性和時序問題,這個實體層可以為該信號提供直接回路。當(dāng)走線與層分割交叉不可避免時,應(yīng)使用一個 0.01 uF 回路電容。當(dāng)使用回路電容時,應(yīng)盡可能靠近信號線與層分割的交叉點(diǎn)布置回路電容。

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