印刷電路板疊層基本的經(jīng)驗法則

印刷電路板的疊層用于具體說明電路板層的安排。它詳細指定了哪一層是完整的電源和地平面，基板的介電常數(shù)以及層與層的間距。當規(guī)劃一個疊層的時候，也要計算走線尺寸和最小走線間距。

生產(chǎn)限制會嚴重地影響疊層，通常，電路的走線密度越大，每一英雨的生產(chǎn)成本就會越高。

本文將詳述規(guī)劃疊層的一些基本的經(jīng)驗法則。

1、電源和地的規(guī)劃

首先設(shè)計電源和地層。規(guī)劃一個電源和地系統(tǒng)時，首先要確定信號的上升時間，信號的數(shù)量，以及電路板的物理尺寸。

在物理尺寸中包括推測走線的寬度。在這一階段，走線寬度的假設(shè)并不是特別嚴格。

下一步，利用完整的、平行的和指狀的地平面模型估計自感和互感。此時，通過已經(jīng)清楚了哪個模型更適合設(shè)計。注意，對于指狀的地模型，所有的走線都相互影響。此時通常已經(jīng)清楚了哪個模型更適合設(shè)計。注意，對于指狀的地模型，所有的走線相互影響。對于平行的模型，沿著同一平行柵格由放的走線相互影響。對于完整的地平面模型，只有相鄰的走線相互影響。

如果要使用一個完整的地平面，應安排地和電源平面成對使用。在一個疊層設(shè)計中，完整平面對稱使用。可以幫助避免電路板的變形。如果一個板子只有一個完整平面，偏一側(cè)，則將使板子明顯變形。

如同地平面一樣，電源平面可以作為信號返回電流的低電感路徑。假設(shè)在電源和地之間有足夠的旁路電容，傳輸線躍起在電源平面上的布線，與電源地平面上的布線方法相同。帶狀傳輸線的布線可以在一個電源層和一個地層之間，或在兩個電源層之間。

2、機框?qū)?/b>

有時候需要在數(shù)字系統(tǒng)之外走一個信號。對于這種應用，可以選擇一個低速或上升時間受控的驅(qū)動器。這是一個好的選擇，因為它減少了外部的輻射，對于滿足FCC的規(guī)定會有所幫助。

如果驅(qū)動器的地連接到通常的數(shù)字邏輯地上，有效的驅(qū)動輸出等于它的設(shè)計驅(qū)動電壓加上任何出現(xiàn)在數(shù)字邏輯地上的噪聲電壓，如圖5.22所示。

眾所周知，數(shù)字邏輯地的高頻噪聲電壓非常嚴重。地傳遞的波動電壓是由許多返回信號電流通過它們的自感引起的。對于數(shù)字電路，這些高頻波動很小，不足以產(chǎn)生問題，但是大大超過了FCC的限度。任何引出機殼的線，如果連接到數(shù)字邏輯地，在FCC測試時幾乎總是失敗的。

如果沒有其他的預防手段，上升時間受控的驅(qū)動器會顯著地拾取地噪聲并在機箱外廣播。

解決這個問題的一種方法是在疊層中加入一個機框平面。這一平面緊貼一個接地平面，使時間受控的驅(qū)動器附近，沿著一個連續(xù)的軸線，將機械平面通過螺絲釘焊接或熔接到外部機框，在高頻部分，我們已經(jīng)有效地把數(shù)字接地一面短接到機框。這樣，在這個點上就減少了數(shù)字噪聲的數(shù)量，也減少了上升時間受控的驅(qū)動器傳到外部的噪聲。

因為普通電容的引腳電感太大，所以不能用它們實現(xiàn)機框地和數(shù)字地之間的短路功能。只有在機框平面和數(shù)字地平面之間有非常大的寬而平行的表面面積，才有足夠低的電感，從而有效地把兩個平面答非所問在一起。

采用機框平面方式，在低頻部分，數(shù)字邏輯和外部的機框保持著隔離，對于安全或其他方面，這都是非常必要的，如果隔離無關(guān)緊要，簡單地直接把數(shù)字邏輯地短接到機框即可，而不必使用一個單獨的機框?qū)印?/font>

連接過程可以沿著受控的驅(qū)動附近的連續(xù)軸線，通過螺絲釘焊接或熔接到外部機框來完成。

當使用一個機框平面的時候，在疊層中要和其他一些完整平面均衡使用。因為機械原因，在疊層中總是傾向于對稱地安排平面。