优化PCB布局:EMI与信号完整性规则详解

需积分: 45 4 下载量 182 浏览量 更新于2024-08-17 收藏 2.22MB PPT 举报
本文主要探讨了模块电源布局在电磁兼容(EMI)相关PCB设计中的关键要素。首先,文章强调了PCB板层结构对于EMI和信号完整性(Signal Integrity, SI)的影响。在设计中,地层和电源层的电容模型是重要因素,特别是在层间距减小时,层电容增加,有助于降低环流,从而提高EMI抑制效果。层电容的计算公式表明,随着间距的变化,容值相应改变。 理想的PCB结构通常将电源层和地层分别设置在顶层和底层,这种配置可以提供良好的EMC性能和SI性能,因为它们减少了层间串扰和环流。然而,随着板层数增加和器件密度增大,如双面板可能只适用于低速设计,其EMC性能受限。在四层板中,常见的叠层顺序包括: 1. 第一层:GND,第二层:S1+POWER,第三层:S2+POWER,第四层:GND 2. 第一层:SIG1,第二层:GND,第三层:POWER,第四层:SIG2 3. 第一层:GND,第二层:S1,第三层:S2,第四层:POWER 第一种情况的理想化设计虽然能提供最佳结果,但在高器件密度下可能会牺牲地层完整性,影响信号质量。第二种情况是常用的设计,信号层完整,有利于信号完整性,但需额外的屏蔽措施来控制电磁辐射。第三种情况电源和地层位于表层,虽然信号质量较好,但环流大且易受相邻层干扰,除非有特殊电源功率需求,否则不如第一种结构。 选择合适的PCB布局和布线规则对于确保EMI合规性和信号完整性至关重要。设计师需要根据具体应用需求权衡不同设计策略,以达到最佳的电路性能和电磁兼容性。