電路板設計經驗:PCB設計當中重要的3W原則你知道嗎?

一、前言

在PCB設計中,對於強幹擾信號線和對干擾很敏感的信號線產生的串擾,會存在於走線之間,這種不良影響不僅與時鐘或週期信號有關,而且也會對系統中其他的重要走線,數據線、地址線、控制線和IO產生影響。問題的大多數來自時鐘和週期信號,它們間的串擾將引起其他部分的功能性問題。

二、3W原則的概念

所以在時鐘走線、差分線、視頻、音頻,復位線,以及其他系統關鍵電路等,多個高速信號線長距離走線的時,為了減少線與線之間的串擾,應保證線間距足夠大,當線中心間距不少於3倍線寬時,則可保持大部分電場不互相干擾,這就是3W規則。如下圖所示。

電路板設計經驗:PCB設計當中重要的3W原則你知道嗎?

滿足3W原則能使信號間的串擾減少70%,而滿足10W則能使信號間的串擾減少近98%.

三、3W原則成立條件

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。

對於四層板,走線與參考平面高度距離(5~10mils),3W是夠了;

但兩層板,走線與參考層高度距離(45~55mils),3W對高速信號走線可能不夠。

3W原則一般是在50歐姆特徵阻抗傳輸線條件下成立。

3W原則是指多個高速信號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、音頻信號線,復位信號線及其他系統關鍵電路需要遵循3W原則,而並不是板上所有的佈線都要強制符合3W原則。

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