高速PCB設(shè)計(jì)中如何消除串?dāng)_？

最近在一個(gè)婚禮招待會(huì)上，我試圖和一個(gè)和我坐在同一張桌子上的紳士交談。不幸的是，有一個(gè)女人坐在我們之間，與坐在我身邊的其他人進(jìn)行對(duì)話。隨著接收的所有騷動(dòng)在背景中，談話很難開(kāi)始。在我們之間進(jìn)行另一次討論雖然使我們的談話變得不可能。我們所擁有的是串?dāng)_！

對(duì)話過(guò)程中的串?dāng)_可能非常煩人，但PCB布局上的串?dāng)_可能是災(zāi)難性的。如果不糾正，串?dāng)_可能會(huì)導(dǎo)致您的成品板完全無(wú)法工作，或者可能會(huì)受到間歇性問(wèn)題的困擾。讓我們來(lái)看看串?dāng)_是什么以及如何減少PCB設(shè)計(jì)中的串?dāng)_。

如何減少PCB設(shè)計(jì)中的串?dāng)_？

串?dāng)_是無(wú)意的印刷電路板上跡線之間的電磁耦合。這種耦合可能導(dǎo)致一條跡線的信號(hào)脈沖超過(guò)另一條跡線的信號(hào)完整性，即使它們沒(méi)有物理接觸。當(dāng)平行跡線之間的間距很緊時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。即使跡線可能為了制造目的而保持最小間距，但對(duì)于電磁目的而言可能還不夠。

考慮兩條彼此平行的跡線。如果一條跡線中的差分信號(hào)具有比另一條跡線更大的幅度，則它可以積極地影響另一條跡線。然后，“受害者”軌跡中的信號(hào)將開(kāi)始模仿侵略者軌跡的特征，而不是傳導(dǎo)自己的信號(hào)。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生串?dāng)_。

串?dāng)_通常被認(rèn)為是在同一層上彼此相鄰的兩條平行軌跡之間發(fā)生的。但是，在相鄰層上彼此相鄰的兩條平行跡線之間發(fā)生串?dāng)_的可能性更大。這被稱為寬邊耦合，并且更可能發(fā)生，因?yàn)閮蓚€(gè)相鄰的信號(hào)層被非常少量的芯厚度分開(kāi)。該厚度可以是4密耳（0.1毫米），有時(shí)小于同一層上兩條跡線之間的間距。

< p> 消除串?dāng)_的走線間距通常大于常規(guī)走線間距要求

消除設(shè)計(jì)中串?dāng)_的可能性

幸運(yùn)的是，你不受相聲的擺布。通過(guò)設(shè)計(jì)電路板以最大限度地減少串?dāng)_情況，您可以避免這些問(wèn)題。以下是一些設(shè)計(jì)技術(shù)，可幫助您消除電路板上串?dāng)_的可能性：

在差分對(duì)和其他信號(hào)路由之間保持盡可能大的距離。經(jīng)驗(yàn)法則是間隙=跡線寬度的3倍。

在時(shí)鐘路由和其他信號(hào)路由之間保持盡可能大的差異。相同的間隙=跡線寬度經(jīng)驗(yàn)法則的3倍也適用于此。

在不同的差分對(duì)之間保持盡可能大的距離。這里的經(jīng)驗(yàn)法則略大，間隙=走線寬度的5倍。

異步信號(hào)（如RESET，INTERRUPT等）應(yīng)遠(yuǎn)離總線并高速度信號(hào)。它們可以在接通或斷開(kāi)或上電信號(hào)旁邊布線，因?yàn)樵陔娐钒宓恼２僮髌陂g很少使用這些信號(hào)。

確保相鄰的兩個(gè)信號(hào)層在電路板堆疊中彼此交替將交替水平和垂直布線方向。這將減少寬邊耦合的可能性，因?yàn)椴辉试S跡線在彼此之上平行延伸。

減少兩個(gè)相鄰信號(hào)層之間潛在串?dāng)_的更好方法是在微帶配置中將層與它們之間的接地平面層分開(kāi)。地平面不僅會(huì)增加兩個(gè)信號(hào)層之間的距離，還會(huì)為信號(hào)層提供所需的返回路徑。

您的PCB設(shè)計(jì)工具和第三方應(yīng)用程序可以幫助您消除串?dāng)_

如何您的設(shè)計(jì)軟件可幫助您消除高速PCB設(shè)計(jì)中的串?dāng)_

PCB設(shè)計(jì)工具內(nèi)置了許多功能，可幫助您避免設(shè)計(jì)中的串?dāng)_。通過(guò)指定布線方向和創(chuàng)建微帶疊層，電路板層規(guī)則將幫助您避免寬邊耦合。使用網(wǎng)絡(luò)類規(guī)則，您將能夠?yàn)楦菀资艽當(dāng)_影響的網(wǎng)絡(luò)組分配更大的跟蹤間距。差分對(duì)路由器將差分對(duì)路由為實(shí)際對(duì)，而不是單獨(dú)路由它們。這將保持差分對(duì)跡線彼此之間以及與其他網(wǎng)絡(luò)之間所需的間距，以避免串?dāng)_。

除了PCB設(shè)計(jì)軟件的內(nèi)置功能外，還有其他工具這可以幫助您消除高速PCB設(shè)計(jì)中的串?dāng)_。有不同的串?dāng)_計(jì)算器可幫助您確定路由的正確走線寬度和間距。還有信號(hào)完整性模擬器來(lái)分析您的設(shè)計(jì)是否存在潛在的串?dāng)_問(wèn)題。

如果允許發(fā)生，串?dāng)_可能是印刷電路板上的一個(gè)大問(wèn)題。既然您知道要尋找什么，那么您將準(zhǔn)備好防止串?dāng)_發(fā)生。我們?cè)诖擞懻摰脑O(shè)計(jì)技巧以及PCB設(shè)計(jì)軟件的功能將幫助您創(chuàng)建無(wú)串?dāng)_設(shè)計(jì)。