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