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PCB叠层设计的原则

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发表于 2021-11-25 13:31 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在PCB设计时,需要考虑的一个最基本的问题就是实现电路要求的功能需要多少个布线层、接地平面和电源平面,PCB的叠层设计通常是在考虑各方面的因素后折中决定的。
$ K. D; w; d& [6 }( ?& c9 N. R2 h& O" v5 c4 T, l3 \9 V  F
那么PCB的叠层设计有什么原则性呢?以下我自己理解总结的几点:
* I% [* V% R- h2 O4 E2 {& l, O) `% @
5 y5 y% m" G% ~; N, R2 P9 Q1、分层
' {8 n' p( o/ p5 R' H4 ?' m在多层PCB中,通常包含信号层(S)、电源(P)和接地(GND)。电源和接地通常是没有分割的实体,为相邻信号走线的电流提供一个好的低阻抗的电流返回路径。信号层大部分位于这些电源或接地参考平面层之间;多层PCB的顶层和底层通常用于放置元器件和少量走线。
# h7 A, s  P! M; K3 a& Z% A! J+ ]- @6 Z" Y& Z% N3 T8 m
2、确定单电源参考平面
' x- @9 M1 I5 y# L& D" L1 H' S去耦电容只能放置在PCB的顶层和底层。去耦电容的走线、焊盘,以及过孔将严重影响去耦电容的效果,这就要求设计时必须考虑连接去耦电容的走线尽量短而宽,连接到过孔的导线也应尽量短。% |7 n1 |+ n8 a$ K( ^

. J  I& I: s8 M9 _  N3、确定多电源参考平面
# C+ J" F6 `0 Y- y$ M2 a3 D0 J多电源参考平面将被分割成几个电压不同的实体区域。如果紧靠多电源层的是信号层,那么其附近的信号层上的信号电流将会遭遇不理想的返回路径,因此要求高速数字信号布线应该远离多电源参考平面。( p  t# s9 z3 Q! O$ d8 }. Q) e: {/ x

  n0 k; `/ V! F+ t6 n4、确定多个接地参考平面(接地平面)8 n& m' P' u3 a
多个接地参考平面(接地层)可以提供一个好的低阻抗的电流返回路径,可以减小共模EMI。接地平面和电源平面应该紧密耦合,信号层也应该和邻近的参考平面紧密耦合。
6 y3 @- f6 W6 h% }0 D$ p* T1 O0 I
% u8 b7 T, ]; u& G: O0 e, P5、合理设计布线组合
7 ?* c; A0 I  g7 W一个信号路径所跨越的两个层称为一个“布线组合”。最好的布线组合设计是避免返回电流从一个参考平面流到另一个参考平面,而是从一个参考平面的一个点流到另一个点。

3 ^3 a+ x6 R" b; z. F  N4 P( r$ M' J0 B( x/ @. J- j8 {& s4 i/ P: I4 R

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发表于 2021-11-25 14:02 | 显示全部楼层
去耦电容只能放置在PCB的顶层和底层

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发表于 2021-11-25 14:02 | 显示全部楼层
多电源参考平面将被分割成几个电压不同的实体区域

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发表于 2021-11-25 14:02 | 显示全部楼层
电源和接地通常是没有分割的实体,为相邻信号走线的电流提供一个好的低阻抗的电流返回路径
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    开心
    2021-12-4 15:34
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2021-11-25 14:59 | 显示全部楼层
    不错不错,写的很有深度和专业,值得参研一下
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