在繪制高速板卡時(shí),經(jīng)常會(huì)聽到工程師們提到3W原則和20H原則,今天核桃就和大伙簡單的聊一下這兩個(gè)原則!
3W原則3W原則概念:相鄰信號(hào)線的中心間距不小于3倍線寬(其中W就表示線寬)。在低速板卡領(lǐng)域,其實(shí)可以不用滿足3W原則,但是在多層高速板卡中高速信號(hào)線之間的距離必須滿足3W原則。導(dǎo)體在通過電流時(shí),會(huì)在周邊形成一個(gè)電場,這在高速板卡中如果相鄰信號(hào)線過于近,那相鄰線號(hào)線之間的電場會(huì)相互影響,導(dǎo)致信號(hào)之間的串?dāng)_。一般來說3W可隔離70%以上的電場干擾,10W的間距潔可以抑制98%左右的電場干擾,但一般由于高速板卡線路密集,所以一般都是做3W來滿足要求。
其次就是間距過小的話會(huì)增加相鄰信號(hào)線之間的寄生電容,導(dǎo)致信號(hào)衰減和傳輸延遲,影響時(shí)序同步性能。
嚴(yán)格遵循3W原則會(huì)增加PCB面積和布線的難度,因此通常僅對(duì)關(guān)鍵信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)制應(yīng)用,普通信號(hào)可靈活調(diào)整。20H原則20H原則要求電源層的邊緣比相鄰接地層邊緣向內(nèi)縮進(jìn)20倍的介質(zhì)厚度(H)的距離,其中H為電源層與地平面層之間的垂直間距(通常指的就是PCB疊層中的介質(zhì)厚度)。
比如:如果介質(zhì)的厚度H=0.1mm,那電源層需要內(nèi)縮2mm(20*0.1mm)。20H原則的主要核心目的,就是通過內(nèi)縮電源層邊緣,限制電場在接地層范圍內(nèi)傳導(dǎo),減少高頻信號(hào)產(chǎn)生的邊緣電場輻射,從而降低電磁干擾和提升電磁兼容性,如下圖所示。
20H使用的場景:在多層板設(shè)計(jì)中,電源層需夾在兩個(gè)接地層之間,而且上下接地層向外延伸至少20H,一般來說8層以上的疊層發(fā)揮20H的效果會(huì)更好。一般在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中,3W原則和20H原則都是配合使用,可以全面的提升整板的EMC性能!