3高速PCB设计-3.pdf

Signal Integrity 、EMC High Speed PCB Design Part 2 PCB设计基础 1 2 互连和I/O 分区 功能子系统 静寂区 内部辐射噪声耦合 隔离和分区（护沟） 环绕 桥接 滤波和接地 各种I/O设计安排 1 3 互连和I/O 产生I/O电路RF辐射的原因 I/O互连耦合的共模RF能量 电源平面的开关噪声耦合到I/O电路和线缆 时钟信号以传导和辐射方式耦合到I/O线缆 数据信号线未滤波（共模和差模） 接地形式不正确（机架、信号、数字和模 拟） 使用性能不好的I/O连接器（塑料的而非金 属的、外露的而非屏蔽的） 两电路间存在地电位差 4 互连和I/O 正确的I/O设计 将连接器的金属壳通过低阻抗路径连接到机架地上 此路径必须是360度全方位的到机架地的完整实心金属搭接 工作频率高于1MHz的电路在连接器入口处提供信号 地或机架地，并且不能采用尾线形式连接 I/O逻辑电路应尽量靠近连接器，以减少布线长度 I/O电路通常要滤波，一般设在驱动器和连接器之间 正确选择元件以减小RF耦合，避免共模和差模发射 I/O在PCB上必须和RF高频，甚至中频电路分隔开 2 5 互连和I/O 分区 功能子系统 功能子系统是指支持某种特定逻辑功能的一组元件，将这些元件靠 近放置可以减少布线长度，提高性能 分区布局有助于改善信号完整性，防止高频干扰源产生破坏性的干 扰，影响串口、并口等。 所有的I/O系统都应该按照单独的PCB来进行构想、设计和实现 寂静区 是指与数字、模拟以及其它功能区进行物理隔离的区域，防止PCB 外的噪声源影响破坏本地的敏感电路 所有I/O端口都必须单独分区，或者与数字电源/地平面进行隔离 低频I/O端口可以放置旁路电容（4701000pF ）在靠近连接器的位 置，将RF能量导引到零伏参考或机架地上 控制PCB布线，防止滤波后的内部RF电流耦合到电缆屏蔽层上 系统互连出口处必须设有干净或寂静的地，电源平面和地平面要同 样对待 6 互连和I/O 分区 分区的主要目的是把恶劣的电源和地平面及其他功能 区与干净或寂静的区域和部分分隔开来。或在恶劣的 电源/地平面和干净或寂静的区域之间只设单一的连 接，称之为桥 要实现寂静区，必须进行分区，可通过如下方法 I/O信号通过隔离变压器进入和离开系统（以太网、电信或光 纤） 数据线滤波 通过高阻抗共模电感滤波 使用铁氧体元件 内部辐射噪声耦合