基于DSP的高速PCB抗干扰设计（2） 信号线, 电源, 平面

yuyang911220

(2) 时钟的布线 对于时钟信号，要使其对于其他信号的走线距离尽量大，保证在4倍线宽以上的距离，并且在时钟(零件)的下面不要走线；对于模拟电压输入线，参考电压端和I／0信号线尽量远离时钟。 (3) 对系统电源的处理 电源是系统中最重要的部分。在PCB的层叠设计中分配了单独的电源层，但由于一个DSP系统有多种数字和模拟器件，这样所用到的电源也有多种，所以对电源层进行了分割，使相同电源特性的器件分割在同一区域内，可就近连接到电源层。但要特别注意，进行分割的时候要注意使参考电源平面的信号连续。经过实验证明，40 mil的线宽，可以通过的电流能保证有l A；对于过孑L，钻径为16 mil的可以通过1 A的电流，所以对于DSP系统，电源线大于20 mil即可。对于电源线上的电磁辐射防护要注意以下几点： ◆用旁路电容限制电路板上交流电流的泄漏； ◆在电源线上串接共模扼流圈(common modechoke)，以抑制流经线中的共模电流； ◆布线靠近，减小磁辐射面积。 (4) 对接地的处理 在所有的EMC问题中，主要问题都是不适当的接地而引起的。地线处理的好坏直接影响系统的稳定可靠。接地有以下作用： ◇降低输出线上的共模电压VCM； ◇减小对静电(ESD)的敏感； ◇减小电磁辐射。 高频数字电路和低频模拟电路的地回路绝对不能混合，必须将数／模地分开，因为数字电路高低电位切换时会在电源和地产生噪声；若地平面不分开，模拟信号依然会被地噪声干扰。所以对高频信号应采用多点串联接地，尽量加粗缩短地线，这样除减小压降外，更重要的是降低耦合噪声。但对于一个系统而言，无论怎样分，最终的大地只有一个，只是泻放途径不同而已，所以最后通过磁珠或0 n电阻，将数字地和模拟地连在一起来消除混合信号 的干扰。 地平面分割时，必须保证参考平面的连续性。像数／模共存的PCB板，若模拟信号线走的距离比较远，应尽量使其参考回流路径也是模拟地。这意味着在地层要沿模拟信号的路径割一个模拟地，使其参考模拟地，保证其参考平面的连续性。 (5) 其他注意事项 ①在布线时，导线的拐角处一般不要走成90%26;#176;折线，以减小高频信号对外的发射耦合。 ②对PCB铺铜时，尽量避免使用大面积铜箔，否则经过长时间受热，易发生铜箔脱落现象；必须用大面积铜箔的时候可以用删格替代，这样有利于排除铜箔与基板之间粘合剂受热产生挥发性气体。在贯穿的零件脚上(DIPPIN)铺的铜箔最好也用热焊盘(thermal)处理；应避免虚焊，提高良品率，如图7所示。
③输入与输出的边线应避免相临平行，以避免产生反射干扰；必要时加地线隔离。两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生耦合。 ④对于I／0，最好能够把各自参考平面的不同区域分割开，使不同的I／O信号不会相互之间干扰，如图8所示。
结 语
本文先通过对DSP系统所受到的干扰进行分析，找出可能产生干扰的主要原因，然后针对各种原因，利用PCB板的层叠式设计、器件布局以及详细的布线方法，从各个方面将DSP系统可能产生的干扰减到最小。文中各种减小干扰的方法已经应用于实际的DSP系统的开发(TI公司的DSP芯片TMS320LF2407)，其效果良好。