高速軟硬結合板布線時減小串擾的技術方法

文章來源：作者：何琴查看手機網址

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人氣：3608發(fā)布日期：2021-12-15 10:48【大中小】

傳統(tǒng)的軟硬結合板設計由于缺乏高速分析和仿真指導，信號的質量無法得到保證，而且大部分問題必須等到制版測試后才能發(fā)現(xiàn)。這大大降低了設計的效率，提高了成本，在激烈的市場競爭下顯然是不利的。于是針對高速軟硬結合板設計，業(yè)界人士提出了一種新的設計思路，成為“自上而下”的設計方法，經過多方面的方針分析和優(yōu)化，避免了絕大部分可能產生的問題,節(jié)省了大量的時間，確保滿足工程預算，產生高質量的印制板，避免繁瑣而高耗的測試檢錯等。

阻抗匹配是指負載阻抗與激勵源內部阻抗互相適配，得到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)。高速軟硬結合板布線時，為了防止信號的反射，要求線路的阻抗為50 Ω。這是個大約的數(shù)字，一般規(guī)定同軸電纜基帶50 Ω，頻帶75 Ω，對絞線則為100 Ω，只是取整數(shù)而已，為了匹配方便。根據(jù)具體的電路分析采用并行AC 端接，使用電阻和電容網絡作為端接阻抗，端接電阻R 要小于等于傳輸線阻抗Z0，電容C必須大于100 pF，推薦使用0．1UF 的多層陶瓷電容。電容有阻低頻、通高頻的作用，因此電阻R 不是驅動源的直流負載，故這種端接方式無任何直流功耗。

串擾是指當信號在傳輸線上傳播時，因電磁耦合對相鄰的傳輸線產生不期望的電壓噪聲干擾。耦合分為容性耦合和感性耦合，過大的串擾可能引起電路的誤觸發(fā)，導致系統(tǒng)無法正常工作。根據(jù)串擾的一些特性，可以歸納出幾種減小串擾的主要方法：

（1）加大線間距，減小平行長度，必要時采用jog 方式布線。

（2）高速信號線在滿足條件的情況下，加入端接匹配可以減小或消除反射，從而減小串擾。

（3）對于微帶傳輸線和帶狀傳輸線，將走線高度限制在高于地線平面范圍要求以內，可以顯著減小串擾。

（4）在布線空間允許的條件下，在串擾較嚴重的兩條線之間插入一條地線，可以起到隔離的作用，從而減小串擾。

利用差分線傳輸數(shù)字信號就是高速數(shù)字電路中控制破壞信號完整性因素的一項有效措施。在軟硬結合板抄板上的差分線，等效于工作在準TEM 模的差分的微波集成傳輸線對，其中，位于軟硬結合板頂層或底層的差分線等效于耦合微帶線，位于多層軟硬結合板內層的差分線，等效于寬邊耦合帶狀線。數(shù)字信號在差分線上傳輸時是奇模傳輸方式，即正負兩路信號的相位差是180°，而噪聲以共模的方式在一對差分線上耦合出現(xiàn)，在接受器中正負兩路的電壓或電流相減，從而可以獲得信號消除共模噪聲。而差分線對的低壓幅或電流驅動輸出實現(xiàn)了高速集成低功耗的要求。

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