PCB布线设计详解：中兴规范与高频信号处理策略

PCB的布线设计在中兴的设计规范与指南中强调了接地设计的重要性。以下是几个关键知识点： 1. **保护线（Guard Trace）**：在模拟电路和射频电路设计，以及没有电源地平面的双面板中，保护线用于减少信号间的串扰。它通常连接到地网络，并在两端通过多个过孔接地，过孔间距需小于信号频率对应波长的1/20。在数字电路中，如果有完整地平面，保护线可能不是必需的，但当信号线间距大于3倍线宽且空间允许时，可以额外提供保护。 2. **信号与参考平面**：高频信号或敏感信号应紧靠完整的参考平面，以保持最小化的信号回路和连续的阻抗，减少信号反射和辐射，提高信号稳定性。这意味着设计时应确保信号路径尽量靠近地平面，以减少干扰。 3. **工作地设计**：工作地，即信号回路的基准电位，分为数字地和模拟地。理想情况下，它是等电位平面，但实际上，它既是信号电流的低阻抗回路也是电源供电回路，可能导致共模干扰、信号串扰和辐射问题。 4. **共模干扰**：由于所有导体都有阻抗，电流流经工作地时会产生压降。共模干扰源于信号回流和电源电流，通过典型电路示例解释了这种干扰的形成。 5. **串扰**：PCB上的印制线间存在互感和耦合电容，快速变化的信号会通过这些途径相互影响。串扰的等效电路模型和线间距、离地平面高度等因素对串扰的影响进行了描述。 6. **辐射与干扰**：快速变化的电流回路在PCB上会产生电磁辐射，特别是差模辐射。共模电流则可能导致共模辐射，同时也会反过来接收外部电磁场，引入共模干扰。因此，良好的接地设计能有效抑制这些干扰。 7. **PCB接地设计原则**：为了减少共模干扰、串扰和辐射，设计应遵循以下原则： - 控制信号回路的阻抗和面积，以降低辐射和串扰。 - 尽可能利用完整的地平面来提供有效的屏蔽。 - 对高频信号或敏感信号，确保它们紧贴地平面并适当隔离。 - 选择适当的过孔密度和间距，以平衡信号完整性与干扰控制。 中兴的设计规范对PCB接地设计提出了详细的要求，旨在提升电路性能，减少信号质量问题，从而确保电子设备的稳定性和可靠性。