高速电路PCB布线时需要注意哪些问题

图12 . AD8099不同封装失真性能对比——相同的运算放大器采用SOIC和LFCSP封装。

目前,ADI公司提供采用新的低失真引脚排列三种高速运算放大器:AD8045,AD8099和AD80003。

布线和屏蔽

PCB上存在各种各样的模拟和数字信号,包括从高到低的电压或电流,从DC到GHz频率范围。保证这些信号不相互干扰是非常困难的。

回 顾前面“谁都别信”部分的建议,最关键的是预先思考并且为了如何处理PCB上的信号制定出一个计划。重要的是注意哪些信号是敏感信号并且确定必须采取何种 措施来保证信号的完整性。接地平面为电信号提供一个公共参考点,也可以用于屏蔽。如果需要进行信号隔离,首先应该在信号印制线之间留出物理距离。下面是一 些值得借鉴的实践经验:

减小同一PCB中长并联线的长度和信号印制线间的接近程度可以降低电感耦合。

减小相邻层的长印制线长度可以防止电容耦合。

需要高隔离度的信号印制线应该走不同的层而且——如果它们无完全隔离的话——应该走正交印制线,而且将接地平面置于它们之间。正交布线可以将电容耦合减至最小,而且地线会形成一种电屏蔽。在构成控制阻抗印制线时可以采用这种方法。

高频(RF)信号通常在控制阻抗印制线上流动。就是说,该印制线保持一种特征阻抗,例如50Ω(RF应用中的典型值)。两种最常见的控制阻抗印制线,微带线4和带状线5都可以达到类似的效果,但是实现的方法不同。

微带控制阻抗印制线,如图13所示,可以用在PCB的任意一面;它直接采用其下面的接地平面作为其参考平面。

高速电路PCB布线时需要注意哪些问题

图13. 微带传输线。

公式(6)可以用于计算一块FR4板的特征阻抗。

  (6)

H表示从接地平面到信号印制线之间的距离,W表示印制线宽度,T表示印制线厚度;全部尺寸均以密耳(mils)(10-3英寸)为单位。εr表示PCB材料的介电常数。

带状控制阻抗印制线(参见图14)采用了两层接地平面,信号印制线夹在其中。这种方法使用了较多的印制线,需要的PCB层数更多,对电介质厚度变化敏感,而且成本更高——所以通常只用于要求严格的应用中。

高速电路PCB布线时需要注意哪些问题