2023 03月05日
作者: 小白哥
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PCB走线寄生效应分析

1.走线产生寄生电容

在电路板上两条平行的走线或者距离近的走线,因为中间是绝缘介质,可以等效为一个电容,这个就是我们平常说的寄生电容。当走线的一边电压产生快速变化时,另外一边的走线会感应产生电流。PCB布线设计时寄生电容的计算方法为C=wLeoer/d (pF),其中 w为PCB走线的宽度,L为PCB走线的长度,d为两条PCB走线之间的距离,eo和er分别为空气的介电常数和基板的相对介电常数。在我们布线中,能够考虑的是w、L和d的值。下图是不同w和d时对应分布电容的值,根据经验,d=3w时利于我们PCB走线和减少寄生电容的干扰,即3w原则。

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2.走线产生寄生电感

电路板上的走线可以等效为一段电感,走线的长度和宽度的不同可以等效为不同的感抗的电感,这就是平时说的寄生电感。如下图,PCB板的走线的长度的增加,产生的电感就会随着增大,双面基板尤其明显。因此,其中一个有效减少走线电感的方法是让PCB的走线尽量的短和宽。

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3.有效抑制走线寄生效应影响的方法

1.3W原则

两根走线的中心距大于3倍走线的宽度。

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2.层间串扰往往比线间串扰更大,因此不同层的布线尽可能正交或大角度交叉。不同层之间的线尽量不要平行,以免形成实际上的电容。

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3.不同电源层在空间上要避免重叠。主要是为了减少不同电源之间的干扰,特别是一些电压相差很大的电源之间,电源平面的重叠问题一定要设法避免,难以避免时可考虑中间隔地层。

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4.对于不得不走的高频平行长线,可以加接地线来进行隔离。

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