在PCB設計過程中，電源平面的分割或者是地平面的分割，會導致平面的不完整，這樣信號走線的時候，它的參考平面就會出現(xiàn)從一個電源面跨接到另一個電源面，這種現(xiàn)象我們就叫做信號跨分割。
跨分割現(xiàn)象示意圖
跨分割，對于低速信號可能沒有什么關系，但是在高速數(shù)字信號系統(tǒng)中，高速信號是以參考平面作為返回路徑，就是回流路徑。當參考平面不完整的時候，會出現(xiàn)如下不良影響：
1. 會導致走線的的阻抗不連續(xù)；
2. 容易使信號之間發(fā)生串擾；
3. 會引發(fā)信號之間的反射；
4. 增大電流的環(huán)路面積、加大環(huán)路電感，使輸出的波形容易振蕩；
5. 增加向空間的輻射干擾，同時容易受到空間磁場的影響；
6. 加大與板上的其它電路產(chǎn)生磁場耦合的可能性；
7. 環(huán)路電感上的高頻壓降構(gòu)成共模輻射源，并通過外接電纜產(chǎn)生共模輻射。
因此，PCB布線要盡可能靠近一個平面，并避免跨分割。若必須跨分割或者無法靠近電源地平面，這些情況僅允許在低速信號線中存在。
PCB設計中跨分割的處理
如果在PCB設計中不可避免的出現(xiàn)了跨分割，又該如何處理呢？這種情況下，需要對分割進行縫補，為信號提供較短的回流通路，常見的處理方式有添加縫補電容和跨線橋接。
1、縫補電容（Stiching Capacitor）
通常在信號跨分割處擺放一個0402或者0603封裝的瓷片電容，電容的容值在0.01uF或者是0.1 uF，如果空間允許，可以多添加幾個這樣的電容。
同時盡量保證信號線在縫補電容 200mil 范圍內(nèi)，距離越小越好；而電容兩端的網(wǎng)絡分別對應信號穿過的參考平面的網(wǎng)絡。
2、跨線橋接
常見的就是在信號層對跨分割的信號“包地處理”，也可能包的是其他網(wǎng)絡的信號線，這個個“包地”線盡量粗。
3、多層布線
高速信號布線電路往往集成度較高，布線密度大，采用多層板既是布線所必須的，也是降低干擾的有效手段。
合理選擇層數(shù)能大幅度降低印板尺寸，能充分利用中間層來設置屏蔽，能更好地實現(xiàn)就近接地，能有效地降低寄生電感，能有效縮短信號的傳輸長度，能大幅度地降低信號間的交叉干擾等。
4、引線彎折越少越好
高速電路器件管腳間的引線彎折越少越好。
高速信號布線電路布線的引線 采用全直線，需要轉(zhuǎn)折，可用45°折線或圓弧轉(zhuǎn)折，這種要求在低頻電路中僅僅用于提高鋼箔的固著強度。
而在高速電路中，滿足這一要求卻可以減少高速信號對外的發(fā)射和相互間的耦合，減少信號的輻射和反射。
5、引線越短越好
高速信號布線電路器件管腳間的引線越短越好。
引線越長，帶來的分布電感和分布電容值越大，對系統(tǒng)的高頻信號的通過產(chǎn)生很多的影響，同時也會改變電路的特性阻抗，導致系統(tǒng)發(fā)生反射、振蕩等。
6、引線層間交替越少越好
高速電路器件管腳間的引線層間交替越少越好。
所謂“引線的層間交替越少越好”，是指元件連接過程中所用的過孔越少越好。
據(jù)測，一個過孔可帶來約0.5pf的分布電容，導致電路的延時明顯增加，減少過孔數(shù)能顯著提高速度。
7、注意平行交叉干擾
高速信號布線要注意信號線近距離平行走線所引入的“交叉干擾”，若無法避免平行分布，可在平行信號線的反面布置大面積“地”來大幅度減少干擾。
8、避免分枝和樹樁
高速信號布線應盡量避免分枝或者形成樹樁（Stub）。
樹樁對阻抗有很大影響，可以導致信號的反射和過沖，所以我們通常在設計時應避免樹樁和分枝。
采用菊花鏈的方式布線，將對信號的影響降低。
9、信號線盡量走在內(nèi)層
高頻信號線走在表層容易產(chǎn)生較大的電磁輻射，也容易受到外界電磁輻射或者因素的干擾。
將高頻信號線布線在電源和地線之間，通過電源和底層對電磁波的吸收，所產(chǎn)生的輻射將減少很多。
深圳宏力捷電子是一家專業(yè)從事電子產(chǎn)品電路板設計（layout布線設計）的PCB設計公司，主要承接多層、高密度的PCB設計畫板及電路板設計打樣業(yè)務。擁有平均超過10年工作經(jīng)驗的PCB設計團隊，能熟練運用市場主流PCB設計軟件，專業(yè)高效溝通保證PCB設計進度，助您早一步搶占市場先機！
深圳宏力捷推薦服務：PCB設計打樣 | PCB抄板打樣 | PCB打樣&批量生產(chǎn) | PCBA代工代料
簡體中文
English
