在PCB設計中為了減少線間串擾,應保證線間距足夠大,當線中心間距不少于3倍線寬時,則可保持大部分電場不互相幹擾,這就是3W規則。
3W原則是指多個高速信号線長距離走線的時候,其間距應該遵循3W原則,例如時鐘線,差分線,視頻、音頻信号線,複位信号線及其他系統關鍵電路需要遵循3W原則,而并不是闆上所有的布線都要強制符合3W原則。
滿足3W原則能使信号間的串擾減少70%,而滿足10W則能使信号間的串擾減少近98%.
3W原則雖然易記,但要強調一點,這個原則成立是有先前條件的。從串擾成因的物理意義考量,要有效防止串擾,該間距與疊層高度、導線線寬相關。對于四層闆,走線與參考平面高度距離(5~10mils),3W是夠了;但兩層闆,走線與參考層高度距離(45~55mils),3W對高速信号走線可能不夠。3W原則一般是在50歐姆特征阻抗傳輸線條件下成立。
一般在設計過程中因走線過密無法所有的信号線都滿足3W的話,我們可以隻将敏感信号采用3W處理,比如時鐘信号、 複位信号。
20H原則是指電源層相對地層内縮20H的距離,當然也是為抑制邊緣輻射效應。在闆的邊緣會向外輻射電磁幹擾。将電源層内縮,使得電場隻在接地層的範圍内傳導。有效的提高了EMC。若内縮20H則可以将70%的電場限制在接地邊沿内;内縮100H則可以将98%的電場限制在内。
"20H規則"的采用是指要确保電源平面的邊緣要比0V平面邊緣至少縮入相當于兩個平面間層距的20倍。
這個規則經常被要求用來作為降低來自0V/電源平面結構的側邊射擊發射技術(抑制邊緣輻射效應)。但是,20H規則僅在某些特定的條件下才會提供明顯的效果。
這些特定條件包括有:
1. 在電源總線中電流波動的上升/下降時間要小于1ns。
2. 電源平面要處在PCB的内部層面上,并且與它相鄰的上下兩個層面都為0V平面。這兩個0V平面向外延伸的距離至少要相當于它們各自與電源平面間層距的20倍。
3. 在所關心的任何頻率上,電源總線結構不會産生諧振。
4. PCB的總導數至少為8層或更多。
五五原則
印制闆層數選擇規則,即時鐘頻率到5MHz或脈沖上升時間小于5ns,則PCB闆須采用多層闆,這是一般的規則,有的時候出于成本等因素的考慮,采用雙層闆結構時,這種情況下,最好将印制闆的一面做為一個完整的地平面層。
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