一:前言 随着 PCB 系统的向着高密度和高速度的趋势不断的发展,电源的完整性问题,信号的完整性问题(SI),以及 EMI,EMC 的问题越来越突出,严重的影响了系统的性能甚至功能的实现。所谓高速并没有确切的定义,当然并不单单指时钟的速度,还包括数字系统上升沿及下降沿的跳变的速度,跳变的速度越快,上升和下降的时间越 短 , 信 号 的 高 次 谐 波 分 量 越 丰 富 , 当 然 就 越 容 易 引 起SI,EMC,EMI 的问题。本文根据以往的一些经验在以下几个方面对高速 PCB 的设计提出一些看法,希望对各位同事能有所帮助。 电源在系统设计中的重要性 不同传输线路的设计规则 电磁干扰的产生以及避免措施二:电源的完整性1.供电电压的压降问题。随着芯片工艺的提高,芯片的内核电压及 IO 电压越来越小,但功耗还是很大,所以电流有上升的趋势。在内核及电压比较高,功耗不是很大的系统中,电压压降问题也许不是很突出,但如果内核电压比较小,功耗又比较大的情况下,电源路径上的哪怕是0.1V 的压降都是不允许的,比如说 ADI 公司的 TS201 内核电压只有 1.2V,内核供电电流要 2.68A,如果路径上有 0.1 欧姆的电阻,电压将会有 0.268V 的压降,这么大的压降会使芯片工作不正常。如何尽量减小路径上的压降呢?主要通过以下几种方法。a:尽量保证电源路径的畅通,减小路径上的阻抗,包括热焊盘的连接方式,应该尽量的保持电流的畅通,如下图 1 和图 2的比较,很明显图 2 中选择的热焊盘要强于图 1。b:尽量增加大电流层的铜厚,最好能铺设两层同一网络的电源,以保证大电流能顺利的流过,避免产生过大的压降,关于电流大小和所流经铜厚的关系如表 1 所示。 (表 1)1 oz.铜即 35 微米厚,2 oz.70 微米, 类推举例说,线宽 0.025 英寸,采用 2 oz.盎斯的铜,而允许温升 30 度,那查表可知, 最大安全电流是 4.0A 。2.同步开关噪声的问题。同步开关噪声(Simultaneous Switch Noise,简称 SSN)是指当器件处于开关状态,产生瞬间变化的电流(di/dt),在经过回流途径上存在的电感时,形成交流压降,从而引起噪声,所以也称为 Δi噪声。开关速度越快,瞬间电流变化越显著,电流回路上的电感越大,则产生的 SSN 越严重。基本公式为:VSSN=N·LLoop·(dI/dt) 公式 1。其中 I 指单个开关输出的电流,N 是同时开关的驱动端数目,LLoop 为整个回流路径上的电感,而 ...