作者：叶子 上海泰齐科技有限公司工程师 http://www.i-tech.com.cn

    引言：上周（2004-5-31）我谈了三条的高速PCB设计EMI规则，本周我们继续介绍高速PCB设计规则。

规则四：高速信号的特性阻抗连续规则

    进入高速PCB的领域，最基本的标志就是：工程师在设计电路板的时候考虑了：电路板的叠层设计、电气信号线的特性阻抗以及高速互连接口的拓扑结构。如果在高速PCB设计中，没有考虑上面的三要素，是谈不上高速的设计的。

    做为高速设计的基本的要素之一，信号线在层与层之间切换的时候必须保证特性阻抗的连续，否则由于信号的反射会增加EMI的辐射，如下图：



    首先指出，这条规则的适用的条件：所设计的电路板上的信号的上升沿、下降沿时间小、信号的频率高，需要考虑进行信号的完整性、电源的完整性、以及信号的电磁辐射。那么在这种情况下，考虑信号线的特性阻抗的连续是最为基本的了。当然，如果是普通的电路板，阻抗不连续的影响是不大的。

规则五：高速PCB设计的布线方向规则

    相邻两层间的走线必须遵循垂直走线的原则，否则会造成线间的串扰，增加EMI辐射，这是一条比较普通的原则。相邻的布线层遵循横平竖垂的布线方向，垂直的布线可以抑制线间的串扰。如下图：



    首先指出，这条规则的适用的条件：高速时钟信号的走线在相邻两个高速走线层，而且高速信号层的间距小。如果在两个走线层之间有一层或以上的地层隔开，基本上可以不考虑串扰。实际上如果高速信号层的间距小这种串扰是非常严重的，但又经常被忽略。比如：两个高速信号成的间距6mil，那么两层信号线并行造成的串扰要比，同一层6mil走线6mil间距造成的串扰大的多。原因很简单同层上两个信号线的耦合是边的耦合，而两层信号线的耦合是面的耦合。当然在高速PCB的叠层设计中，我们不推荐有两个高速信号层相邻的叠层方式。

规则六：高速PCB设计中的拓扑结构规则

    高速互连接口的拓扑结构是高速PCB设计的三个重要的要素之一，可以说在高速的情况下拓扑结构的是否合理直接决定产品的成功还是失败。



    如上图所示，就是我们经常用到的菊花链式拓扑结构。这种拓扑结构一般用于几Mhz的情况下为益。高速的拓扑结构我们建议使用后端的星形对称结构。

    首先指出，这条规则的适用的条件：高速的互连接口并非点对点的结构，而是有多个负载的情况下我们需要慎重的考虑走线的拓扑结构。如果对这个方面的经验不足，最好使用仿真器对接口的信号进行仿真，以衡量您说设计的拓扑结构是否合理。拓扑结构最基本的有两种：星形结构、菊花链式结构。在实际的设计的过程中，很难做到完全的这两种结构，结构上对称是拓扑设计的必要条件。

    未完待续！

    2004-6-6 晚