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高速PCB設(shè)計(jì)簡介：如何消除串?dāng)_
PCB布局上的串?dāng)_可能會(huì)造成災(zāi)難性的后果。如果不加以糾正，串?dāng)_可能會(huì)導(dǎo)致成品電路板根本無法工作，或者被間歇性問題困擾。讓我們看一下什么是串?dāng)_，以及如何在高速PCB設(shè)計(jì)中防止串?dāng)_。
什么是高速PCB設(shè)計(jì)中的串?dāng)_？
串?dāng)_是PCB上走線之間的意外電磁耦合。這種耦合可能會(huì)導(dǎo)致一條跡線的信號脈沖在另一跡線的信號上不起作用，即使它們實(shí)際上沒有相互接觸。當(dāng)平行走線之間的間距很窄時(shí)，可能會(huì)發(fā)生這種情況。即使跡線可能出于制造目的而保持最小間距，但對于電磁目的而言可能還不夠。
考慮兩條走線彼此平行。如果一條跡線中的信號具有比另一條跡線更大的幅度，則可能會(huì)嚴(yán)重影響另一條跡線。然后，“受害者”跡線中的信號將開始模仿攻擊者跡線的特征阻抗，而不是傳導(dǎo)自己的信號。發(fā)生這種情況時(shí)，您會(huì)遇到串?dāng)_。
通常認(rèn)為串?dāng)_發(fā)生在同一層上彼此相鄰的兩條平行走線之間。但是，在相鄰層上彼此相鄰的兩條平行走線之間可能會(huì)發(fā)生串?dāng)_。這被稱為寬邊耦合，因?yàn)閮蓚€(gè)相鄰信號層之間的芯厚度非常小，因此更可能發(fā)生這種情況。該厚度可以是4密耳（0.1毫米），有時(shí)小于同一層上兩條走線之間的間距。
從高速設(shè)計(jì)中消除潛在的串?dāng)_
幸運(yùn)的是，您不會(huì)受到串?dāng)_的影響。通過專注于最大程度地減少串?dāng)_情況的高速PCB設(shè)計(jì)，您可以避免這些問題。以下是一些高速設(shè)計(jì)技術(shù)，可幫助您消除板上串?dāng)_的可能性：
差分對和其他信號路由之間應(yīng)保持盡可能大的距離。經(jīng)驗(yàn)法則是，間隙=跡線寬度的3倍。
時(shí)鐘路由和其他信號路由之間的差異應(yīng)盡可能大。相同的間隙=拇指的跡線寬度規(guī)則的3倍在這里也適用。
在不同的差分對對之間保持盡可能大的距離。所述拇指這里的規(guī)則稍大，間隙= 5倍的跡線寬度。
異步信號（如RESET，INTERRUPT等）應(yīng)遠(yuǎn)離總線和高速信號。但是，由于在電路板的正常操作中很少使用這些信號，因此可以將它們路由到開，關(guān)或加電信號旁邊。
確保板堆疊中彼此相鄰的兩個(gè)信號層將交替改變水平和垂直布線方向。通過不允許走線彼此平行延伸，將減少寬邊耦合的機(jī)會(huì)。
減少兩個(gè)相鄰信號層之間潛在串?dāng)_的更好方法是以微帶配置將它們之間的層與接地層分開。接地平面不僅會(huì)增加兩個(gè)信號層之間的距離，還將為信號層提供所需的返回路徑。
設(shè)計(jì)軟件如何幫助您消除高速PCB設(shè)計(jì)中的串?dāng)_
PCB設(shè)計(jì)工具內(nèi)置許多功能，可幫助您避免設(shè)計(jì)中的串?dāng)_。電路板層規(guī)則將通過指定布線方向并創(chuàng)建微帶堆疊來幫助您避免寬邊耦合。使用網(wǎng)絡(luò)類別規(guī)則，您將能夠?yàn)楦菀资艿酱當(dāng)_影響的網(wǎng)絡(luò)組分配更大的走線間隔。差分對路由器會(huì)將差分對作為實(shí)際對路由在一起，而不是單獨(dú)進(jìn)行路由。這樣可以保持差分對走線相互之間以及與其他網(wǎng)絡(luò)的所需間距，以避免串?dāng)_。
除了高速PCB設(shè)計(jì)軟件的內(nèi)置功能外，還有其他工具也可以幫助您消除高速PCB設(shè)計(jì)中的串?dāng)_。有不同的串?dāng)_計(jì)算器可用來幫助您確定布線的正確走線寬度和間距。還有信號完整性模擬器，可分析您的高速設(shè)計(jì)中是否存在潛在的串?dāng)_問題。
如果允許發(fā)生串?dāng)_，那么在印刷電路板上就可能是一個(gè)大問題。現(xiàn)在您知道了要查找的內(nèi)容，您將準(zhǔn)備好防止串?dāng)_的發(fā)生。我們這里討論的設(shè)計(jì)技巧以及高速PCB設(shè)計(jì)軟件中的功能將幫助您創(chuàng)建無串?dāng)_的設(shè)計(jì)。