電路設計 - 高速PCB設計蛇形線的原因是什麼？

在解釋之前 PCB佈線 在完成檢查工作之前, 我首先向大家介紹3種用於PCB的特殊佈線科技.

這個 PCB佈局線 將從3個方面進行解釋：直角線, 差動接線, 和蛇形線條：

1、直角線（3個方面）直角線對訊號的影響主要體現在3個方面：一是角度可以等效於傳輸線上的電容性負載，這會减慢上升時間，二是阻抗不連續會引起訊號反射，3是電磁干擾產生的直角尖端， 超過10GHz射頻設計領域，

這些小直角可能成為高速問題的焦點。

2、差分接線（“等長、等距、基準面”）什麼是差分訊號（差分訊號）？ 在流行術語中，驅動器發送兩個等效的反向訊號，接收器通過比較兩個電壓之間的差异來確定邏輯狀態“0”或“1”。 攜帶差分訊號的一對導線稱為差分導線。

與普通單端訊號佈線相比，差分訊號最明顯的優勢在於以下3個方面：

1）由於兩條差分線路之間的耦合非常好，囙此抗干擾能力很强。 當存在來自外部的雜訊干擾時，它們幾乎同時耦合到兩條線路，並且接收端只關注兩個訊號之間的差异，囙此可以完全消除外部共模雜訊。

2）它可以有效地抑制電磁干擾。 出於同樣的原因，由於兩個訊號的極性，它們的外部輻射電磁場可以相互抵消。 耦合越緊密，釋放到外部世界的電磁能量越少。

3）精確的定時定位，因為差分訊號開關的變化位於兩個訊號的交叉點，不同於普通單端訊號依賴於高閾值和低閾值電壓的判斷，囙此通過此過程，溫度影響小，可以减少定時誤差，也更適合於低幅度訊號電路。

當前流行的LVDS（低壓差分訊號）就是指這種小幅度差分訊號科技。

3.Snake line（調整延遲）Snake line是佈局中常用的一種佈線方法。 其主要目的是調整延遲以滿足系統定時設計要求。 這兩個參數中最關鍵的是平行耦合長度（Lp）和耦合距離（S）。 顯然，當訊號在蛇形線上傳輸時，在差分模式下，平行線段之間將存在耦合，S越小，Lp越大，耦合度越大。 它可能導致傳輸延遲的减少，並大大降低由串擾引起的訊號質量。 該機制可參攷共模和差模串擾的分析。

以下是佈局工程師處理蛇形線的一些建議：1）最大化平行段的距離，至少大於3h，其中h是指訊號線到基準面的距離。

繞過大彎線是很流行的。 只要s足够大，彼此之間的耦合效應幾乎可以完全避免。

2）减少聯軸器長度LP。 當線性規劃延遲接近或超過訊號上升時間的兩倍時，產生的串擾將達到飽和。

3）由帶狀線（帶狀線）或埋置微帶線（嵌入式微帶）的蛇形線引起的訊號傳輸延遲小於微帶線（微帶）的訊號傳輸延遲。

理論上，由於差模串擾，帶狀線不會影響傳輸速率。

4）對訊號線的高速和嚴格定時要求，儘量不要走蛇形線，尤其是對小型繞線。

5）通常可以在任何角度使用蛇形佈線，這可以有效地减少彼此之間的耦合。

6) 高速PCB 設計, 蛇形線路沒有所謂的濾波或抗干擾能力, 這只會降低訊號質量, 囙此，它只能用於時間序列匹配，沒有其他用途.

7）有時可以考慮螺旋線的纏繞管道，類比顯示效果優於普通蛇形線。 PCB佈線後，佈線是否完成？ 顯然，不！ 之後的PCB佈線檢查工作也是非常必要的，囙此如何檢查PCB的設計和佈線，還要學習更多的其他相關知識。