全国服务热线:158-7732-4097
当前位置: 首页 > 解决方案解决方案

Pcb设计中3w原则,5w原则,3h原则,5h原则,20h原则,五五规则

发布时间:2024-08-21 10:55:07点击量:

Pcb设计中3w原则,5w原则,3h原则,5h原则,20h原则,五五规则,每一位刚进入PCB行业的同学,基本上头几个接触到的设计经验就肯定少不了“3w原则,大家也都知道,这个原则是为了传输线之间的串扰改善而建立的规定,要求传输线的中心到中心距离满足3w(也就是空气间距gap大于2w) w指的是传输线线宽。可以参照下面的线路板顶视图,假设线宽度为w,两条线的中心距应该大于3w,可以渐少两条信号线之间的串扰。



图片1.png

23w原则的原理

我们平时在PCB布线的时候,对于高频的,比较重要的信号都要做特殊处理,有些时候会采用包地,有时候使用“3W”原则。

那么我们怎么理解这个3W原则呢,它是如何降低信号之间的串扰的呢?

要了解这个原因,我们要先了解电容的概念,电容的组成一般是两个导体相对而成,而且这两个导体要处于不连接的状态,两个导体之间存在绝缘,这个绝缘可以是绝缘材质,也可以是空气。

图片2.png


导线和导线之间和电容的概念一样,存在寄生电容

我们假设,上图的data信号在传输过程中,由于寄生电容的存在,有一部分的信号就会串扰到clk 线上。如果时钟线出线误判情况,从而影响总线读写,内存读写等错误

这个时候,如果我们想减少这个串扰,就需要两条线之间的电容,容抗的公式为

图片3.png

图片4.png



要减小C,可以减小ε(导体的介电常数)或者减小s(导体的面积),以及增大导体间的距离d来实现,对于高速信号线来说,导体的介电常数不容易改变,导体的面积,也就是两根线相对的面积也改善不大,覆铜不能再薄了。因此,我们只能增大导体之间的距离d,来减小C的大小从而达到降低串扰的目的。

实际应用经验这个d 满足3w 原则的时候,可以很大程度的较低信号之间的串扰

还有一种可以减少线间串扰的方法,就是在重要信号线两边加地线,地线两边的串扰信号通过地线回流吸收了,这就是包地的目的,包地时尽量相隔一段距离打地孔

3)3w 和3h的区别

除了3w原则,我们还会提到3h原则

所谓“3H原则,就是线与线的间距,不少于走线层面到参考平面的间距的3倍。

这两个原则,虽然近似,但还是有所区别的:3W原则注重磁场耦合,3H原则注重电场耦合。

通常情况下,由于多层板板厚的限制,HW的数值大体相同,即使有3H原则的应用,但还是沿用3W原则来管控PCB设计的走线间距。

但是,如果走线平面对于参考平面距离H较远时,相邻走线回流电流之间的相互干扰就会比较大,此时就需要关注3H原则。

4)20h原则的作用原理

图片5.png

如上图所示,当我们的电路板中存在这样的电源和地平面的时候,在我们板子边缘,就会产生这样的辐射电磁波,为了防止这些电磁波跑到外面去,pcb在设计的时候,又提出了20h 原则。即,将电源平面相对地内缩,内缩设定为20的平面高度(其实相当于上下层pp或者core厚度了

5)5W 5H原理

5w 5h 类比上面的 3w ,这种要求出现在高频高速电路中,速率越高,间距拉开是减少串扰耦合的最有效方式,对于高速走线不仅仅要关注同层线距,相邻层即使有地平面进行屏蔽也要尽量避免信号线重合或者平行走线,相邻层在条件允许的时候推荐垂直走线或者斜交走线


地址:陕西省西安市高新区丈八四路中联西北工程设计院7楼  电话:158-7732-4097  手机:186-2902-0419
Copyright © 2012-2022西安辰丁电子科技有限公司 版权所有  陕ICP备2024045059号  技术支持:查派网建