pcb 布线电容 影响延时--信号跨分割

转自：https://blog.csdn.net/weixin_42347882/article/details/112229754

在PCB在设计过程中，电源平面或地平面的分割会导致平面不完整，这样信号走线的时候，它的参考平面就会出现从一个电源面跨接到另一个电源面，这种现象我们就叫做信号跨分割。

跨分割现象示意图跨分割可能与低速信号无关，但在高速数字信号系统中，高速信号以参考平面为返回路径，即回流路径。当参考平面不完整时，会产生以下不利影响：

a.会导致线路阻抗不连续；

b.信号之间容易串扰；

c.会引发信号之间的反射；

d.增加电流的环路面积和电感，使输出波形容易振荡；

e.向空间增加辐射干扰，容易受到空间磁场的影响；

f.增加与板上其他电路产生磁场耦合的可能性；

g.环路电感上的高频压降构成共模辐射源，并通过外部电缆产生共模辐射。

因此，PCB布线应尽可能靠近平面，避免跨分割。只允许在低速信号线中存在跨分割或不能靠近电源地平面的情况。

PCB跨分割处理设计

如果在PCB跨分割在设计中是不可避免的，如何处理？在这种情况下，需要缝合分割，为信号提供较短的回流通路。常见的处理方法是添加缝补电容和跨线桥接。

1.缝补电容(Stiching Capacitor)0402或0603包装的瓷片电容通常放置在信号跨分割处，电容值为0.01uF或者是0.1 uF，如果空间允许，可以多加几个这样的电容；同时，尽量保证信号线在缝纫电容 200mil 范围内，距离越小越好；电容器两端的网络对应信号通过的参考平面网络。见下图中连接电容器两端的网络。两种颜色鲜艳的不同网络：

2.跨线桥接常见的是信号层中跨分割的信号包地处理，也可能包括其他网络的信号线。这条包地线应尽可能粗。此处理方法见下图。

知识扩展:高速信号布线技能

1. 多层布线高速信号布线电路通常集成度高，布线密度高。采用多层板不仅是布线所必需的，也是减少干扰的有效手段。合理选择层数可以大大降低印刷板的尺寸，充分利用中间层设置屏蔽，更好地实现就近接地，有效降低寄生电感，有效缩短信号传输长度，大大降低信号之间的交叉干扰。

2. 引线弯曲越少越好高速电路设备管脚之间的引线弯曲越少越好。高速信号布线电路布线的引线最好采用全直线，需要转弯，可使用45°折线或弧转弯仅用于提高低频电路中钢箔的固定强度，但在高速电路中，满足这一要求可以减少高速信号的外部发射和耦合，减少信号的辐射和反射。

3. 引线越短越好高速信号布线电路设备管脚之间的引线越短越好。引线越长，分布电感和分布电容值越大，对系统的高频信号影响很大，也会改变电路的特性阻抗，导致系统反射和振荡。

4. 引线层间交替越少越好高速电路设备管脚之间的引线层交替越少越好。所谓引线层交替越少越好，是指元件连接过程中使用的过孔越少越好。据测，一个过孔可以带来大约0.5pf电容的分布，导致电路延迟显著增加，减少过孔数可显著提高速度。

5. 注意平行交叉干扰高速信号布线应注意信号线近距离平行布线引入的交叉干扰。如果不能避免平行分布，可以在平行信号线背面布置大面积的地面，大大减少干扰。

6. 避免分枝和树桩高速信号布线应尽量避免分枝或形成树桩(Stub)。树桩对阻抗有很大的影响，会导致信号反射和过冲，所以我们通常在设计时应该避免树桩和分支。菊花链对信号的影响。

7. 信号线尽量走在内层高频信号线在表面行走时，容易产生较大的电磁辐射，也容易受到外部电磁辐射或因素的干扰。通过电源和底部对电磁波的吸收，将高频信号线布线在电源和地线之间，产生的辐射将大大减少。（网络中的图形内容）
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「赤坂凌太郎」遵循原创文章CC 4.0 BY-SA版权协议，请附上原始来源链接和本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_42347882/article/details/112229754