PCB高速信号布线的要点

来源：罗姆半导体社区

在高速PCB设计过程中，特殊元件是指高频部分的关键部件，电路中的核心部件，易受干扰的元件，高压元件，热量大的元件，以及一些元件。 对于异性组件，需要仔细分析这些特殊组件的位置，以使布局符合电路功能和生产要求的要求。 它们的不正确放置会产生电路兼容性问题，信号完整性问题，并导致PCB设计失败。时钟等关键的高速信号线，走线需要进行屏蔽处理，如果没有屏蔽或只屏蔽了部分，都会造成EMI的泄漏。

（1）合理选择层数：pcb设计尽可能缩短高频元件之间的连接，尽量减少其分布参数和相互的电磁干扰。 易受干扰的元件不应太靠近，输入和输出应尽可能远。这也是降低干扰的有效手段。合理选择层数，可以大幅度地降低PCB尺寸，充分利用中间层来设置屏蔽，更好地实现就近接地，有效地降低寄生电感，有效地缩短信号的传输长度，大幅度地降低信号间的交叉干扰等

（2）高速电路布线的引线最好采用全直线，需要弯折，可用45°折线或圆弧线，这样可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。

（3）器件管脚间的引线越短越好：满足布线最短的最有效手段是在自动布线前对重点高速网络进行布线。

地线设计

在电子设备中,接地是控制干扰的重要方法。如果能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分的干扰问题。在电子设备中，地线结构大致有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等。PCB地线设计中需注意的几个问题。

1）正确选择单点接地与多点接地在低频电路中，信号的工作频率通常小于1MHz，布线和元器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地方式。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗将变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地方式。当工作频率在1～10MHz时，如果采用一点接地方式，其地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地方式。

2）将数字电路与模拟电路分开当PCB上既有高速逻辑电路，又有线性电路时，应使它们尽量分开，两者的地线不要相混，并且分别与电源适配器端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。

3）尽量加粗接地线若接地线很细，接地电位将随电流的变化而变化，导致电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏。因此，应尽量将接地线加粗，使它能通过3倍于PCB的允许电流。若有可能，接地线的宽度应大于3mm。

4）将接地线构成闭环路某些元件或导线可能具有较高的电位差，应增加其距离以避免放电引起的意外短路。 高压元件应放置在无法用手触及的地方。设计仅由数字电路组成的PCB的地线系统时，应将地线设计成闭环路，这样可以明显地提高抗噪声能力。其原因在于，PCB上有很多集成电路元器件，尤其遇有耗电多的元器件时，因受地线粗细的限制，会在地线上产生较大的电位差，从而引起抗噪声能力下降。若将地线构成环路，则会缩小电位差，从而提高电子设备的抗噪声能力。

5）按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。

6）放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集。

审核编辑黄昊宇