PCB設(shè)計師講解PCB蛇形布線的作用

PCB上的任何走線都會對高頻信號在通過信號時造成時間延遲。蛇形走線主要用于補償“同一組相關(guān)”信號線中延遲較小的部分。這些部分通常沒有或比其他信號有更少的邏輯處理；最典型的是時鐘線，它通常不需要任何其他邏輯處理，因此它的延遲會小于其他相關(guān)信號。

高速數(shù)字PCB的等線長度是為了使各個信號的延時差值保持在一定范圍內(nèi)，保證同一周期內(nèi)系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的有效性（當延時差值超過一個時鐘周期時， 下一個周期將被誤讀）。一般要求延遲差不超過1/4時鐘周期，單位長度的線路延遲差也是固定的。延遲與線寬、線長、銅厚、板結(jié)構(gòu)有關(guān)，但線過長，分布電容和分布電感會增大，信號質(zhì)量會提高。因此，時鐘IC引腳一般連接到RC端，但蛇形走線不起到電感的作用。相反，電感會使信號上升部分的高次諧波發(fā)生相位偏移，導致信號質(zhì)量惡化。因此，要求蛇形線間距至少為線寬的兩倍。信號的上升時間越小，越容易受到分布電容和分布電感的影響

由于不同的應用有不同的功能，如果蛇形布線出現(xiàn)在電腦板中，它主要起到濾波電感的作用，以提高PCB電路的抗干擾能力。電腦主板中的蛇形走線主要用在一些時鐘信號上，如PCIClk、AGPClk等，它有兩個作用：1.阻抗匹配；2.阻抗匹配。 2、濾波電感。 對于一些重要的信號，比如INTEL HUB架構(gòu)中的HUBLink，總共有13個HUBLink運行在233MHz。 它們的長度必須嚴格相等，以消除時間延誤帶來的隱患。 繞線是唯一的解決方案。一般來說，蛇形走線的線距>=2倍線寬。 PCI板上的蛇形電纜是為了滿足PCI 33MHzClock的線長要求而設(shè)計的。 如果是普通PCB板中分布參數(shù)的LC濾波器，還可以用作無線電天線的電感線圈，短而窄的蛇形線可以用作保險絲。

補充：

使用蛇形線確實有助于提高主板和顯卡的穩(wěn)定性，消除電流通過時長而直接布線的電感，減少線間串擾，在高頻時尤其明顯。 當然，通過降低布線密度也可以達到同樣的效果。

有條件的朋友可以觀察一下手頭的主板。 CPU插槽-->北橋芯片、北橋-->AGP插槽、頻率發(fā)生器背面、內(nèi)存DIMM插槽是蛇形排線密集使用的地方。 原因是這些設(shè)備工作在高頻下，需要穩(wěn)定的電流信號。在PROTEL中，一般是手動繪制線條，然后將所有線條設(shè)置為一類。 選擇工具/均衡凈長度。

減少線間串擾主要是增加線距，與蛇行無關(guān)。相反，蜿蜒的線會導致線材本身的串擾問題。計算機主版中各部分信號對時序要求非常嚴格，因此需要匹配各信號的長度，以滿足足夠的建立和保留時間。蛇行僅與時序設(shè)計有關(guān)，與高頻信號的完整性無關(guān)。 我看過的很多國外的信號完整性著作，還有芯片組廠商的Guildline，都沒有要求設(shè)計者采用蛇形走線的方法。當然，對于走線的長度會有要求，但這只是滿足時序規(guī)范。

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