PCB設計的3W原則、20H原則和五五原則
發布時間:2019-11-20 責任編輯:xueqi
【導讀】PCB設計是以電路原理圖為根據,實現電路設計者所需要的功能。以下分別介紹在PCB設計過程中的3W原則、20H原則和五五原則。
3W原則
在PCB設計中為了減少線間串擾,應保證線間距足夠大,當線中心間距不少於3倍線寬時,則可保持大部分電場不互相幹擾,這就是3W規則。
3W原則是指多個高速信號線長距離走線的時候,其間距應該遵循3W原則,例如時鍾線,差分線,視頻、音頻信號線,複位信號線及其他係統關鍵電路需要遵循3W原則,而並不是板上所有的布線都要強製符合3W原則。

滿足3W原則能使信號間的串擾減少70%,而滿足10W則能使信號間的串擾減少近98%。
3W原則雖然易記,但要強調一點,這個原則成立是有先前條件的。從串擾成因的物理意義考量,要有效防止串擾,該間距與疊層高度、導線線寬相關。對於四層板,走線與參考平麵高度距離(5~10mils),3W是夠了;但兩層板,走線與參考層高度距離(45~55mils),3W對高速信號走線可能不夠。3W原則一般是在50歐姆特征阻抗傳輸線條件下成立。
一般在設計過程中因走線過密無法所有的信號線都滿足3W的話,我們可以隻將敏感信號采用3W處理,比如時鍾信號、複位信號。
20H原則
是指電源層相對地層內縮20H的(de)距(ju)離(li),當(dang)然(ran)也(ye)是(shi)為(wei)抑(yi)製(zhi)邊(bian)緣(yuan)輻(fu)射(she)效(xiao)應(ying)。在(zai)板(ban)的(de)邊(bian)緣(yuan)會(hui)向(xiang)外(wai)輻(fu)射(she)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)。將(jiang)電(dian)源(yuan)層(ceng)內(nei)縮(suo),使(shi)得(de)電(dian)場(chang)隻(zhi)在(zai)接(jie)地(di)層(ceng)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)傳(chuan)導(dao)。有(you)效(xiao)的(de)提(ti)高(gao)了(le)EMC。若內縮20H則可以將70%的電場限製在接地邊沿內;內縮100H則可以將98%的電場限製在內。
“20H規則”的采用是指要確保電源平麵的邊緣要比0V平麵邊緣至少縮入相當於兩個平麵間層距的20倍。
這個規則經常被要求用來作為降低來自0V/電源平麵結構的側邊射擊發射技術(抑製邊緣輻射效應)。但是,20H規則僅在某些特定的條件下才會提供明顯的效果。
這些特定條件包括有:
1、在電源總線中電流波動的上升/下降時間要小於1ns。
2、電源平麵要處在PCB的內部層麵上,並且與它相鄰的上下兩個層麵都為0V平麵。這兩個0V平麵向外延伸的距離至少要相當於它們各自與電源平麵間層距的20倍。
3、在所關心的任何頻率上,電源總線結構不會產生諧振。
4、PCB的總導數至少為8層或更多。

五五原則
印製板層數選擇規則,即時鍾頻率到5MHz或脈衝上升時間小於5ns,則PCB板(ban)須(xu)采(cai)用(yong)多(duo)層(ceng)板(ban),這(zhe)是(shi)一(yi)般(ban)的(de)規(gui)則(ze),有(you)的(de)時(shi)候(hou)出(chu)於(yu)成(cheng)本(ben)等(deng)因(yin)素(su)的(de)考(kao)慮(lv),采(cai)用(yong)雙(shuang)層(ceng)板(ban)結(jie)構(gou)時(shi),這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),最(zui)好(hao)將(jiang)印(yin)製(zhi)板(ban)的(de)一(yi)麵(mian)做(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的(de)地(di)平(ping)麵(mian)層(ceng)。
來源:網絡
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