PCB设计师讲解PCB蛇形布线的作用

PCB设计师讲解PCB蛇形布线的作用

PCB上的任何走线都会对高频信号在通过信号时造成时间延迟。蛇形走线主要用于补偿“同一组相关”信号线中延迟较小的部分。这些部分通常没有或比其他信号有更少的逻辑处理；最典型的是时钟线，它通常不需要任何其他逻辑处理，因此它的延迟会小于其他相关信号。

高速数字PCB的等线长度是为了使各个信号的延时差值保持在一定范围内，保证同一周期内系统读取的数据的有效性（当延时差值超过一个时钟周期时， 下一个周期将被误读）。一般要求延迟差不超过1/4时钟周期，单位长度的线路延迟差也是固定的。延迟与线宽、线长、铜厚、板结构有关，但线过长，分布电容和分布电感会增大，信号质量会提高。因此，时钟IC引脚一般连接到RC端，但蛇形走线不起到电感的作用。相反，电感会使信号上升部分的高次谐波发生相位偏移，导致信号质量恶化。因此，要求蛇形线间距至少为线宽的两倍。信号的上升时间越小，越容易受到分布电容和分布电感的影响

由于不同的应用有不同的功能，如果蛇形布线出现在电脑板中，它主要起到滤波电感的作用，以提高PCB电路的抗干扰能力。电脑主板中的蛇形走线主要用在一些时钟信号上，如PCIClk、AGPClk等，它有两个作用：1.阻抗匹配；2.阻抗匹配。 2、滤波电感。 对于一些重要的信号，比如INTEL HUB架构中的HUBLink，总共有13个HUBLink运行在233MHz。 它们的长度必须严格相等，以消除时间延误带来的隐患。 绕线是唯一的解决方案。一般来说，蛇形走线的线距>=2倍线宽。 PCI板上的蛇形电缆是为了满足PCI 33MHzClock的线长要求而设计的。 如果是普通PCB板中分布参数的LC滤波器，还可以用作无线电天线的电感线圈，短而窄的蛇形线可以用作保险丝。

补充：

使用蛇形线确实有助于提高主板和显卡的稳定性，消除电流通过时长而直接布线的电感，减少线间串扰，在高频时尤其明显。 当然，通过降低布线密度也可以达到同样的效果。

有条件的朋友可以观察一下手头的主板。 CPU插槽-->北桥芯片、北桥-->AGP插槽、频率发生器背面、内存DIMM插槽是蛇形排线密集使用的地方。 原因是这些设备工作在高频下，需要稳定的电流信号。在PROTEL中，一般是手动绘制线条，然后将所有线条设置为一类。 选择工具/均衡净长度。

减少线间串扰主要是增加线距，与蛇行无关。相反，蜿蜒的线会导致线材本身的串扰问题。计算机主版中各部分信号对时序要求非常严格，因此需要匹配各信号的长度，以满足足够的建立和保留时间。蛇行仅与时序设计有关，与高频信号的完整性无关。 我看过的很多国外的信号完整性著作，还有芯片组厂商的Guildline，都没有要求设计者采用蛇形走线的方法。当然，对于走线的长度会有要求，但这只是满足时序规范。

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