阻抗详细计算教程-郑振宇Kivy.pdfVIP

1.1 PCB叠层及阻抗 1.1.1 PCB 的叠层处理 随着高速电路的不断涌现，PCB板的复杂度也越来越高，为了避免电气因素的干扰，信 号层和电源层必须分离，所以就牵涉到多层PCB 的设计。在设计多层PCB 电路板之前，设计 者需要首先根据电路的规模、电路板的尺寸和电磁兼容 （EMC）的要求来确定所采用的电路 板结构，也就是决定采用4层，6层，还是更多层数的电路板。这就是设计多层板一个简单 概念。 确定层数之后，再确定内电层的放置位置以及如何在这些层上分布不同的信号。这就是 多层PCB层叠结构的选择问题。层叠结构是影响PCB板EMC性能的一个重要因素，一个好的 叠层设计方案将会大大减小EMI及串扰的影响， 板的层数不是越多越好，也不是越少越好，确定多层PCB板的层叠结构需要考虑较多的 因素。从布线方面来说，层数越多越利于布线，但是制板成本和难度也会随之增加。对于生 产厂家来说，层叠结构对称与否是PCB板制造时需要关注的焦点，所以层数的选择需要考虑 各方面的需求，以达到最佳的平衡。 对于有经验的设计人员来说，在完成元器件的预布局后，会对PCB 的布线瓶颈处进行重 点分析。再综合有特殊布线要求的信号线如差分线、敏感信号线等的数量和种类来确定信号 层的层数；然后根据电源的种类、隔离和抗干扰的要求来确定内电层的数目。这样整个电路 板的板层数目就基本确定了。 1、常见PCB叠层 确定了电路板的层数后，接下来的工作便是合理地排列各层电路的放置顺序。如图1-3， 图1-3所示，分别列出了常见的4层板和6层的叠层结构。 图1-3 常见4层板叠层结构 图1-4 常见6层叠层结构 2、叠层分析 怎么叠层，哪样叠层更好，我们一般遵循以下几点基本原则： A、元件面、焊接面为完整的地平面(屏蔽) B、尽可能的无相邻平行布线层 C、所有信号层尽可能与地平面相邻 D、关键信号与地层相邻，不跨分割区 可以根据以上原则，可以来对图1-3和图1-4所示常见叠层方案来进行分析，分析情况如下： 1）如表 1-1所示，三种常见四层叠层方案优缺点对比 方案图示 优点 缺点 1、在元件面下有一地平面， 1、电源、地相距过远，电 关键信号优先布在TOP层 源平面阻抗过大 2、电源、地平面由于元件 方 焊盘等影响，极不完整 案 3、由于参考面不完整，信 一 号阻抗不连续。 1、适用于主要器件在TOP 布局或关键信号在顶层布 方案 线的情况。 / 二 1、同方案1类似，适用于 主要器件在BOTTOM布局或 方案 关键信号在底层布线的情 / 三 况。 表1-1 常见四层叠层分析 通过方案 一到方案三的对比，对于四层板的叠层我们通常选择方案二或者方案三，请 结合板子的实际情况和叠层原则来正确选择。 2）如表 1-2所示，四种常见六层叠层方案优缺点对比 方案图示 优点 缺点