PCB布线为什么用蛇形走线,有什么作用?

滤波电感和阻抗匹配:蛇形走线可以提高电路的抗干扰能力,主要用于时钟信号。它还可以作为天线的电感线圈,这在一些特殊电路中也是必要的。

电磁干扰减少:蛇形走线可以减少回流路径的长度,降低电流回流时产生的电磁场,有助于减少辐射和敏感信号的干扰。同时,它可以将相邻的信号层隔离开来,减少信号之间的干扰。

优化空间利用:蛇形走线可以填充PCB布局中的不规则空白区域,有效利用PCB表面。同时,它也可以绕过PCB上的障碍物,如元器件和连接器,避免信号线的交叉和交错。

时序匹配:在高速数字电路中,信号到达接收端的时间对于系统的正常运行至关重要。为了确保所有信号同时到达,需要对不同路径长度的信号线进行匹配。例如,在DDR内存接口或者高速处理器接口中,通过使较短的线路增加蛇形走线来延长其物理长度,从而实现与较长线路相同的延时。
抑制串扰和EMI:蛇形走线可以作为一种方法来减小高速信号线的辐射。通过设计蛇形走线,可以控制信号线的间距和方向,进而控制电磁场的分布,从而减小辐射发射。。
下面是关于蛇形走线的几点建议:
1、尽量增加平行线段的距离(S),至少大于3H,H指信号走线到参考平面的距离。通俗地说就是绕大弯走线,只要S足够大,就几乎能完全避免相互的耦合效应。
2、减少耦合长度L,当2倍的L。延时接近或超过信号上升时间时,产生的串扰将达到饱和。
3、带状线(stripline)或者埋式微带线(embedded micro-strip) 的蛇形线引起的信号传输延时小于微带走线。
4、高速以及对时序要求较为严格的信号线,尽量不要走蛇形线,尤其不能在小范围内蜿蜓走线。
5、高速PCB设计中,蛇形线没有所谓滤波或抗干扰的能力,只可能降低信号质量,所以只作时序匹配之用而无其他用途。
6、有时可以考虑以螺旋走线的方式进行绕线,其效果要优于正常的蛇形走线。
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