ch2電路板設計
2.0 去耦與旁路 2.01 旁路與去耦的區別：旁路電容以輸入信號中的干擾為濾除對象電路板電流過大的原因電感，而去耦電容以輸出信號中的干擾為濾除對象（電源也有去耦） , 以避免干擾信號返回電源。 這應該是他們的本質區別。 去耦電容相當于電板，防止電壓突然變化導致電流升高，相當于過濾噪聲。 具體的電容值可以根據電壓的大小、預期噪聲的大小、動作時間的大小來估算。 去耦電容通常非常大，對高頻噪聲基本無效。 旁路電容是針對高頻的，即利用了電容的頻率阻抗特性。 只是旁路電容通常指的是高頻旁路，也就是在高頻開關噪聲上加了三個低阻抗的漏電通路。 高頻旁路電容通常比較小，根據諧振頻率一般為0.1u、0.01u等，而去耦電容通常比較大，10u或更大，根據短路參數和電路的變化驅動電壓。 當然。 旁路電容（）以輸入信號中的高頻噪聲為濾波對象，濾除功率放大器攜帶的高頻噪聲。 旁路電容通常接在信號端對地，起到抗干擾或增加噪聲的作用； 旁路：從設備或電纜中轉移不需要的串擾射頻能量。 這主要是通過形成一個交流旁路來消除無意中進入敏感部分的能量，它還可以提供基帶混頻功能（帶寬受限）。 旁路電容的主要作用是形成交流分流電路板電流過大的原因電感，然后將這些進入敏感區的無用能量耗散掉。 旁路電容通常用作高頻旁路元件，以降低對電源模塊的瞬態電壓需求。 一般來說，鋁電解電容和鉭電容更適合作為旁路電容，其電容值取決于PCB板上的瞬態電壓要求，通常在10~470μF范圍內。 去耦電容 1、儲能，降低突發噪聲電流；
2、旁路高頻噪聲電容一般較大。 去耦電容（ ）也叫去耦電容，起到濾除輸出信號干擾的作用。 去耦電容在集成電路電源與地之間有兩個作用：一方面是集成電路的儲能電容； 下降到 GND）。 在數字電路中，當電路從一種狀態轉變為另一種狀態時，會在電源線上形成較大的尖峰電壓，產生瞬態噪聲電流，影響功放的正常工作。 這就是耦合。 對于噪聲能力弱、關斷時電壓變化大的元器件，以及ROM、RAM等存儲元器件，應在芯片的電源線（Vcc）和相線（GND）之間直接接一個去耦電容。 去耦電容的配置 去耦電容的選擇并不嚴格，可以按照C=1/f來選擇，其中f是電路的頻率，即可以選擇0.1uf來濾除10MHZ的頻率。
2.1. 線路板疊放：-銅板疊放原理：
1. 盡量減小電源平面和地平面之間的距離。 電源層和地層都有阻抗，而且電源層的阻抗更高。 為了增加電源平面的阻抗，從而降低輻射電磁波的幅度，盡量將地平面和電源平面相鄰并靠在一起。 電容器會增加電源平面阻抗。
2. 當有多個電源平面時，盡量減小電源平面之間的寬度。
3、盡量避免兩個布線層直接相鄰。 如果不阻止，則兩層垂直布線。
4.使用素數layer.craft問題
5、盡量使所有信號層都緊鄰基巖。 電源層和基巖都可以有效屏蔽，但接地層比電源層更有效。
6、高速、高頻、時鐘信號等關鍵信號最好布置在與巖體相鄰的外層。 四層堆疊方案： 最佳布線層S1（緊鄰基巖） 六層堆疊方案： 優化布線層S2 兩個基巖，一層電源層和三個信號層 2.2． 布局：按功能，對頻率和信號進行電路板布局，定義功能區域，盡量減少走線寬度，特別是高速信號線的寬度 1.劃分電源、IO、模擬電路. 根據地面實際情況劃分地面：如大電流和小電流數字信號和模擬信號、高速和低速信號、高壓和低壓信號，分別設置相線和不同的地面并通過一個點連接它們； —————— 一般為PCB走線、0R內阻等。 2.2.2關于覆銅 為了有效屏蔽PCB板外層信號，便于PCB制版的層壓工藝： ————在PCB板表面大面積覆銅。 注意防止死銅。 銅皮邊角可做45°或圓角處理，以降低天線效應。
關于死銅：
1、死銅是銅帶的孤島，會產生天線效應，放大周圍的電磁輻射
2. 面積小的死銅可以去掉，加強面積的死銅可以加盲孔，使其與GND建立良好的連接。 （對于低頻電路，可以選擇直接去除死銅） 鋪板時在覆銅和參考地之間增加大量盲孔的原因：
1、使信號返回路徑最短，從而減小環路面積；
2、在表面銅帶和參考地之間建立更好的連接，防止天線效應；
3、在板邊或功能模塊邊沿，放置1/10波長的盲孔，產生法拉第電磁屏蔽籠，可有效降低PCB對外輻射和輻射干擾；
4、制程中避免銅帶上翹
5、由于靜電防護ESD的需要，減少漏電到地的路徑。 當PCB中有多個地平面層時，應使用更多分散的盲孔連接板上的地平面，特別是在信號集中和換層的地方，以提供更短的環路并增加輻射對于層變化信號。 . 20H：為了減少電路板的邊緣輻射，多層PCB設計的電源層會相對基巖后退一定距離。 若電源層與對應基巖之間的薄板長度為H，則電源層相對于基巖。 要求底層退刀距離為20H。 設計符合20H，將從電路板邊界輻射的電磁能量的70%將被限制在板內。
2.3. 布線：盡量使布線寬度盡可能短，尤其是高速信號線，以減少信號環路面積。
2.3.1 信號環路面積 布局布線時，所有信號環路面積（尤其是高頻信號和敏感信號環路面積）應盡可能小。 信號環路區域為：信號流經走線，返回信號流經走線下方的參考層，所以信號經過的環路為，----走線----信號接收端-- -- layer----參考層走線下方的走線----信號源下方----信號源。 環路面積是閉合跡線寬度除以跡線到參考平面的高度。 環路面積由信號的走線、信號回到信號源的路徑（最短路徑）、走線層到參考層的高度決定。
2.2.2 走線位置 對于關鍵信號線（尤其是時鐘線），優先采用外層走線； 優選無相鄰布線層或相鄰布線層但其對應區域無布線的層； 按鍵信號接線注意不要越過平面分隔線。 不管是低速信號還是高速信號，都不應該越過分割線，這樣會減少不可預知的信號環路面積。 低速信號的環路會沿著內阻最小的路徑流動，跨越分割面的走線會導致信號環路繞一個大圈，減小信號環路的面積； 對于高速信號，電感對環路的影響會小于內阻，信號會跟隨阻抗。 路徑流量最低，跨平面走線，減小信號環路面積，減小支路電感，輸出波形容易振蕩。 如果無法避免交叉拆分布線，則應進行橋接，將信號路徑方向的地平面連接起來，形成固定的信號環路。
2.2.3 接線形式 45°圓弧接線 更多設計細節見下面PDF
2.2.4 微帶線和帶狀線 ：走在外層（/）上，帶狀線埋在PCB里面，如右圖，紅色部分是導體，紅色部分是PCB的絕緣介質, 是嵌入兩層導體之間的帶狀線。 由于它嵌在兩層導體之間，它的電場分布在包裹它的兩個導體（平面）之間，不會輻射能量，也不會受到外界輻射的干擾。 又因為被電介質包圍（介電常數大于1），所以信號在線路中的傳輸速率比在線路中慢！
微帶線：是走在表層（）上的帶狀線，貼在PCB表面，如上圖是因為線（微帶線）的一側暴露在空氣中（可以輻射到周圍或受到周圍的輻射干擾），而另一面附著在PCB的絕緣介質上，所以它產生的電場一部分分布在空氣中，另一部分分布在絕緣層中PCB的介質。而且線路中的信號傳輸速率比線路中的信號傳輸速率快，這是它突出的優點：時鐘電路容易受到干擾，對外輻射也大
接線時應注意：
1.盡量減小時鐘線的寬度。 如果時鐘線無法縮短，則應在時鐘線外加一條屏蔽相線；
2、時鐘電路應遠離其他無關電路，以盡量減少其外部干擾。 可以優先路由外層。