高頻開(kāi)關(guān)電源電路PCB的設計是一個(gè)復雜的過(guò)程，涉及的因素很多，都可能直接關(guān)系到高頻開(kāi)關(guān)電源電路的工作性能。高頻開(kāi)關(guān)電源電路設計師一個(gè)非常復雜的設計過(guò)程，其布線(xiàn)對整個(gè)設計至關(guān)重要。
因此，設計者需要在實(shí)際的工作中不斷研究和探索，不斷積累經(jīng)驗，并結合新的設計技巧才能設計出性能優(yōu)良的高頻開(kāi)關(guān)電源電路PCB。本文搜集整理了高頻開(kāi)關(guān)電源電路設計的十大技巧，希望能助你事半功倍。
一、多層板布線(xiàn)
高頻開(kāi)關(guān)電源電路往往集成度較高，布線(xiàn)密度大，采用多層板既是布線(xiàn)所必須，也是降低干擾的有效手段。在PCBLayout階段，合理的選擇一定層數的印制板尺寸，能充分利用中間層來(lái)設置屏蔽，更好地實(shí)現就近接地，并有效地降低寄生電感和縮短信號的傳輸長(cháng)度，同時(shí)還能大幅度地降低信號的交叉干擾等，所有這些方法都對高頻開(kāi)關(guān)電源電路的可靠性有利。
有資料顯示，同種材料時(shí)，四層板要比雙面板的噪聲低20dB。但是，同時(shí)也存在一個(gè)問(wèn)題，PCB半層數越高，制造工藝越復雜，單位成本也就越高，這就要求我們在進(jìn)行PCBLayout時(shí)，除了選擇合適的層數的PCB板，還需要進(jìn)行合理的元器件布局規劃，并采用正確的布線(xiàn)規則來(lái)完成設計。
二、高速電子器件管腳間的引線(xiàn)彎折越少越好
高頻開(kāi)關(guān)電源電路布線(xiàn)的引線(xiàn)最好采用全直線(xiàn)，需要轉折，可用45度折線(xiàn)或者圓弧轉折，這種要求在低頻電路中僅僅用于提高銅箔的固著(zhù)強度，而在高頻開(kāi)關(guān)電源電路中，滿(mǎn)足這一要求卻可以減少高頻信號對外的發(fā)射和相互間的耦合。
三、高頻開(kāi)關(guān)電源電路器件管腳間的引線(xiàn)越短越好
信號的輻射強度是和信號線(xiàn)的走線(xiàn)長(cháng)度成正比的，高頻的信號引線(xiàn)越長(cháng)，它就越容易耦合到靠近它的元器件上去，所以對于諸如信號的時(shí)鐘、晶振、DDR的數據、LVDS線(xiàn)、USB線(xiàn)、HDMI線(xiàn)等高頻信號線(xiàn)都是要求盡可能的走線(xiàn)越短越好。
四、高頻開(kāi)關(guān)電源電路器件管腳間的引線(xiàn)層間交替越少越好
所謂“引線(xiàn)的層間交替越少越好”是指元件連接過(guò)程中所用的過(guò)孔（Via）越少越好。據側，一個(gè)過(guò)孔可帶來(lái)約0.5pF的分布電容，減少過(guò)孔數能顯著(zhù)提高速度和減少數據出錯的可能性。
五、注意信號線(xiàn)近距離平行走線(xiàn)引入的“串擾”
高頻開(kāi)關(guān)電源電路布線(xiàn)要注意信號線(xiàn)近距離平行走線(xiàn)所引入的“串擾”，串擾是指沒(méi)有直接連接的信號線(xiàn)之間的耦合現象。
由于高頻信號沿著(zhù)傳輸線(xiàn)是以電磁波的形式傳輸的，信號線(xiàn)會(huì )起到天線(xiàn)的作用，電磁場(chǎng)的能量會(huì )在傳輸線(xiàn)的周?chē)l(fā)射，信號之間由于電磁場(chǎng)的相互耦合而產(chǎn)生的不期望的噪聲信號稱(chēng)為串擾（Crosstalk）。
PCB板層的參數、信號線(xiàn)的間距、驅動(dòng)端和接收端的電氣特性以及信號線(xiàn)端接方式對串擾都有一定的影響。
所以為了減少高頻信號的串擾，在布線(xiàn)的時(shí)候要求盡可能的做到以下幾點(diǎn)：
在布線(xiàn)空間允許的條件下，在串擾較嚴重的兩條線(xiàn)之間插入一條地線(xiàn)或地平面，可以起到隔離的作用而減少串擾。當信號線(xiàn)周?chē)目臻g本身就存在時(shí)變的電磁場(chǎng)時(shí)，若無(wú)法避免平行分布，可在平行信號線(xiàn)的反面布置大面積“地”來(lái)大幅減少干擾。
在布線(xiàn)空間許可的前提下，加大相鄰信號線(xiàn)間的間距，減小信號線(xiàn)的平行長(cháng)度，時(shí)鐘線(xiàn)盡量與關(guān)鍵信號線(xiàn)垂直而不要平行。如果同一層內的平行走線(xiàn)幾乎無(wú)法避免，在相鄰兩個(gè)層，走線(xiàn)的方向務(wù)必卻為相互垂直。
在數字電路中，通常的時(shí)鐘信號都是邊沿變化快的信號，對外串擾大。所以在設計中，時(shí)鐘線(xiàn)宜用地線(xiàn)包圍起來(lái)并多打地線(xiàn)孔來(lái)減少分布電容，從而減少串擾。對高頻信號時(shí)鐘盡量使用低電壓差分時(shí)鐘信號并包地方式，需要注意包地打孔的完整性。
閑置不用的輸入端不要懸空，而是將其接地或接電源（電源在高頻信號回路中也是地），因為懸空的線(xiàn)有可能等效于發(fā)射天線(xiàn)，接地就能抑制發(fā)射。實(shí)踐證明，用這種辦法消除串擾有時(shí)能立即見(jiàn)效。
六、集成電路塊的電源引腳增加高頻退藕電容
每個(gè)集成電路塊的電源引腳就近增一個(gè)高頻退藕電容。增加電源引腳的高頻退藕電容，可以有效地抑制電源引腳上的高頻諧波形成干擾。
七、高頻數字信號的地線(xiàn)和模擬信號地線(xiàn)做隔離
模擬地線(xiàn)、數字地線(xiàn)等接往公共地線(xiàn)時(shí)要用高頻扼流磁珠連接或者直接隔離并選擇合適的地方單點(diǎn)互聯(lián)。高頻數字信號的地線(xiàn)的地電位一般是不一致的，兩者直接常常存在一定的電壓差，而且，高頻數字信號的地線(xiàn)還常常帶有非常豐富的高頻信號的諧波分量，當直接連接數字信號地線(xiàn)和模擬信號地線(xiàn)時(shí)，高頻信號的諧波就會(huì )通過(guò)地線(xiàn)耦合的方式對模擬信號進(jìn)行干擾。
所以通常情況下，對高頻數字信號的地線(xiàn)和模擬信號的地線(xiàn)是要做隔離的，可以采用在合適位置單點(diǎn)互聯(lián)的方式，或者采用高頻扼流磁珠互聯(lián)的方式。
八、避免走線(xiàn)形成的環(huán)路
各類(lèi)高頻信號走線(xiàn)盡量不要形成環(huán)路，若無(wú)法避免則應使環(huán)路面積盡量小。
九、必須保證良好的信號阻抗匹配
信號在傳輸的過(guò)程中，當阻抗不匹配的時(shí)候，信號就會(huì )在傳輸通道中發(fā)生信號的反射，反射會(huì )使合成信號形成過(guò)沖，導致信號在邏輯門(mén)限附近波動(dòng)。
消除反射的根本辦法是使傳輸信號的阻抗良好匹配，由于負載阻抗與傳輸線(xiàn)的特性阻抗相差越大反射也越大，所以應盡可能使信號傳輸線(xiàn)的特性阻抗與負載阻抗相等。
同時(shí)還要注意PCB上的傳輸線(xiàn)不能出現突變或拐角，盡量保持傳輸線(xiàn)各點(diǎn)阻抗連續，否則在傳輸線(xiàn)各段之間也將會(huì )出現反射。
這就要求在進(jìn)行高速PCB布線(xiàn)時(shí)，必須要遵守以下布線(xiàn)規則：
USB布線(xiàn)規則。要求USB信號差分走線(xiàn)，線(xiàn)寬10mil，線(xiàn)距6mil，地線(xiàn)和信號線(xiàn)距6mil。
HDMI布線(xiàn)規則。要求HDMI信號差分走線(xiàn)，線(xiàn)寬10mil，線(xiàn)距6mil，每?jì)山MHDMI差分信號對的間距超過(guò)20mil。
LVDS布線(xiàn)規則。要求LVDS信號差分走線(xiàn)，線(xiàn)寬7mil，線(xiàn)距6mil，目的是控制HDMI的差分信號對阻抗為100+-15%歐姆
DDR布線(xiàn)規則。DDR1走線(xiàn)要求信號盡量不走過(guò)孔，信號線(xiàn)等寬，線(xiàn)與線(xiàn)等距，走線(xiàn)必須滿(mǎn)足2W原則，以減少信號間的串擾，對DDR2及以上的高速器件，還要求高頻數據走線(xiàn)等長(cháng)，以保證信號的阻抗匹配。
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