3W 原则
在 PCB 设计中为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心间距不少于 3 倍线宽时,则可保持大部分电场不互相干扰,这就是 3W 规则。
3W 原则是指多个高速信号线长距离走线的时候,其间距应该遵循 3W 原则,例如时钟线,差分线,视频、音频信号线,复位信号线及其他系统关键电路需要遵循 3W 原则,而并不是板上所有的布线都要强制符合 3W 原则。
满足 3W 原则能使信号间的串扰减少 70%,而满足 10W 则能使信号间的串扰减少近 98%。
3W 原则虽然易记,但要强调一点,这个原则成立是有先前条件的。从串扰成因的物理意义考量,要有效防止串扰,该间距与叠层高度、导线线宽相关。对于四层板,走线与参考平面高度距离(5~10mils),3W 是够了;但两层板,走线与参考层高度距离(45~55mils),3W 对高速信号走线可能不够。3W 原则一般是在 50 欧姆特征阻抗传输线条件下成立。
一般在设计过程中因走线过密无法所有的信号线都满足 3W 的话,我们可以只将敏感信号采用 3W 处理,比如时钟信号、复位信号。
20H 原则
是指电源层相对地层内缩 20H 的距离,当然也是为抑制边缘辐射效应。在板的边缘会向外辐射电磁干扰。将电源层内缩,使得电场只在接地层的范围内传导。有效的提高了 EMC。若内缩 20H 则可以将 70%的电场限制在接地边沿内;内缩 100H 则可以将 98%的电场限制在内。
“20H 规则”的采用是指要确保电源平面的边缘要比 0V 平面边缘至少缩入相当于两个平面间层距的 20 倍。
这个规则经常被要求用来作为降低来自 0V/ 电源平面结构的侧边射击发射威廉希尔官方网站 (抑制边缘辐射效应)。但是,20H 规则仅在某些特定的条件下才会提供明显的效果。
这些特定条件包括有:
1、在电源总线中电流波动的上升 / 下降时间要小于 1ns。
2、电源平面要处在 PCB 的内部层面上,并且与它相邻的上下两个层面都为 0V 平面。这两个 0V 平面向外延伸的距离至少要相当于它们各自与电源平面间层距的 20 倍。
3、在所关心的任何频率上,电源总线结构不会产生谐振。
4、PCB 的总导数至少为 8 层或更多。
五五原则
印制板层数选择规则,即时钟频率到 5MHz 或脉冲上升时间小于 5ns,则 PCB 板须采用多层板,这是一般的规则,有的时候出于成本等因素的考虑,采用双层板结构时,这种情况下,最好将印制板的一面做为一个完整的地平面层。
审核编辑黄宇
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