【经验】高速PCB线路板中叠层设计的基本经验

时间： 2019-10-22 来源：捷多邦

随着现在系统工作率的提高，高速PCB的叠层设计的器件切换时间变得越来越小，PCB的设计复杂度也慢慢提高，对于信号完整性的分析除了反射，串烧以及EMI等，合理的层叠设计和稳定可靠的电源也越来越重要。本文就带来由捷多邦总结的高速PCB线路板中叠层设计的基本经验分享给各位读者。

一、板层的结构板层的结构是决定系统的emc性能一个很重要的因素。一个好的板层结构对抑制pcb中辐射起到良好的效果。在现在常见的高速电路系统中大多采用多层板而不是单面板和双面板。在设计多面板时候需要注意以下方面。1、一个信号层应该和一个敷铜层相邻；2、电源敷铜和地敷铜应该紧密耦合；3、多个地敷铜层可以有效的减小pcb板的阻抗，减小共模emi。4、系统中的高速信号应该在内层且在两个敷铜之间，这样两个敷铜可以为这些高速信号提供屏蔽作用且将这些信号的辐射限制在两个敷铜区域。

二、板层的参数板层的参数包括信号走线的线宽，线厚、信号层和敷铜层之间的介质以及介质的厚度等。板层参数的确定主要是考虑到信号的阻抗控制以及pcb板的制作工艺限制等因素。当然在ghz以上的频率还需要重点考虑传输线的集肤效应（skin effect）以及介质的损耗等方面。对于常用的介质fr-4而言，在≥1ghz时介质对信号有了明显的衰减。信号线的阻抗主要受到多个参数变量的限制，可以用下面的公式简单的描述。其中：z。是信号线的阻抗；w：是走线的线宽；h：走线的线高；h：介质的厚度；ε：介质的介电常数。在这些参数变量中，h的影响最大。通常可以使用polar cit25软件计算传输线的阻抗。不同的传输线类型（微带线和带状线等）计算需要的参数也是有些差异。

三、电源（地）层的设计在研究电源层设计之前还应该知道的是高频信号的回流问题。高频信号的回流原则其实就是沿着阻抗最小的那条路的路径返回到信号的驱动端。当然，信号的回流在信号的波形切换时也是完全不同的，信号输出如果为逻辑高，那么信号的回流必须进入驱动端的电源管脚。反之成立。信号的传输线和返回路径之间需要有低的电感和高的电容。较低的电感是为了减小穿过的磁通量；高的电容是可以比较好的将电场包含在内。

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全部评论（1）

雨云阳 Lv5. 技术专家 2019-11-05

学习

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