电路板厂家的高频板布局建议

电路板厂家的高频板布局建议

如果数字逻辑电路的频率达到或超过45 MHz至50 MHz，并且工作在该频率以上的电路已占整个电子系统的一定量，则一般称为高频电路。 高频板（PCB）的规划是一个非常复杂的规划过程，其布线对于整体规划至关重要！

高频板多层电路板布线的前期工序

高频电路往往具有高集成度和高布线密度。 高频板、多层电路板的应用不仅是布线的必要，也是减少干扰的有效途径。 在高频板（PCB）布局阶段，合理选择一定数量的PCB尺寸，可以充分利用中间层设置屏蔽，更好地完成就近接地，减少寄生电感，缩短传输长度，减少信号串扰 。 这些方法都有利于高频电路的可靠性。 据资料显示，四层板的噪音比双层板低20dB。 然而，也存在问题。 PCB的半层数越多，制造工艺越复杂，单位成本越高。 这就需要我们选择合适数量的高频PCB板进行PCB布局。 正确的元件布局规划和正确的布线规则来完成规划。

1、集成电路模块电源引脚加高频解锁电容。

每个集成电路块的电源引脚上都添加了高频解扭电容器。 电源引脚添加的高频去耦电容可以有效抑制电源引脚上的高频谐波形成骚扰。

2、高频PCB器件引脚间引线越短越好。

信号的辐射强度与信号线的走线长度成正比。 高频信号引线越长，越容易耦合到靠近它的元件。因此，信号时钟、晶振、DDR、高频信号线（如LVDS线、USB线、HDMI线）上的数据应尽可能短。

3、高频PCB器件引脚之间引线层之间的过渡越少越好。

所谓“引线层之间的交替越少越好”是指组装连接过程中使用的通孔（Via）越少越好。根据这个方面，通孔可以带来约0.5pF的色散电容。 减少通孔数量可以显着提高速度并降低数据出错的可能性。

4、高速电子设备的管脚弯曲越小越好。

高频PCB布线的引线最好是全线，需要卷绕，可以折成45度线或弧形。此要求仅用于低频电路中提高铜箔的固定强度，而在高频PCB中，该内容是令人满意的。要求之一是减少高频信号的对外传输和相互耦合。

5、避免痕迹循环。

不要将所有类型的高频信号布线全部或大量形成一个循环。如果不可避免，请保持环路面积尽可能小。

6、高频板高频数字信号地与模拟信号地隔离。

模拟地线、数字地线等与公共地线连接时，应采用高频湍流磁珠连接或直接隔离，选择适合单点互连的局部区域。高频板的高频数字信号的地电位一般不一致，它们之间存在一定的电压差。 而且，高频数字信号的地线一般具有非常丰富的高频信号谐波分量。 当数字信号地与模拟信号地直接相连时，高频信号的谐波会通过地线耦合对模拟信号产生干扰。 因此，一般情况下，需要将高频数字信号的接地与模拟信号的接地进行隔离，可以通过单点互连方式或者适当方位的高频湍流磁珠互连。

7、需要保证良好的信号阻抗匹配。

信号传输过程中，当阻抗不匹配时，信号会在传输通道中发生反射，反射会超过复合信号，导致信号在逻辑阈值附近波动。

消除反射的根本方法是使传输信号的阻抗匹配良好。 由于负载阻抗与传输线的特性阻抗相差较大，反射也较大。 因此，信号传输线的特性阻抗应尽可能等于负载阻抗。 同时要注意PCB上的传输线不要突变或拐弯，并尽量保持传输线各点的阻抗连续，否则传输线之间会出现反射。 这就要求在进行高速PCB布线时必须遵循以下布线规则：

USB 布线规则。 需要USB信号差分路由。 线宽10mil，线距6mil，地线和信号线间隔6mil。

HDMI 接线规则。 需要HDMI信号差分布线，线宽10mil，线距6mil。 每个 HDMI 差分信号对之间的间隔超过 20 mil。

LVDS 接线规则。 需要LVDS信号差分走线，线宽7mil，线距6mil，将HDMI的差分信号阻抗控制在100+- 15%欧姆

DDR 接线规则。 DDR1布线要求信号尽量不要穿过过孔。 信号线的宽度相等，线路等距。 线路必须符合2W标准，以减少信号之间的串扰。 DDR2及以上的高速设备需要高频数据。 这些线的长度相等，以确保信号的阻抗匹配。

8、坚持信号传输的完整性。

坚持信号传输的完整性，避免接地切割造成的“地弹”。

9、留意平行线引入的“串扰”信号线。