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PCB设计工程师的困扰:到底要不要包地?
作者: 来源: 浏览次数: 日期:2020-5-6 8:53:49

USB差分信号到底需不需要包地?

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李工:有必要,很想做包地处理

张工:板上由于布线空间影响,根本就没有完整的空间包地。

PCB设计时,很多工程师都会纠结于包地问题,比如以上李工和张工遇到的。那么,究竟需不需要做包地呢?视情况而定,接下来我们一一来分析。

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什么情况下需要包地?

1、高速走线的设计跟包地没有多大关系,真正有关系的是信号间的干扰,专业术语也叫串扰,包地只是解决串扰的其中一个手段。如果串扰问题没有或者说是没影响,其实包地和不包地都可以。(高速信号一般都是多层板,有参考平面)

2、如果是两层板,没有参考平面,那么重要信号的包地就很重要。包地线的宽度要尽量宽,最好在信号宽度的两倍以上。同时多打过孔,过孔间距小于信号线上信号波长1/5。

在一些非高频的单片机布线中,晶振、串口、重要的信号线、中断信号等进行包地处理。

3、对于单层板,关键信号线两侧应该包地处理。

原因:关键信号两侧包地,一方面可以减小信号回路面积,另外防止信号线与其他信号线之间的串扰。

包地的作用

包地主要的作用是为了减小串扰。

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加入包地线是如何减少串扰的?

包地线是位于攻击线和被攻击线之间的隔离线,它可以有效的减少信号之间的电容,插入屏蔽地线后信号与地耦合,不在与邻近线耦合,使线间串扰大大降低。另外包地线不仅仅只是屏蔽了电场,附件动态线上的电流也在包地线上产生了方向相反的感应电流,包地线上的感应电流产生的磁力线进一步抵消了动态线在静态线位置处所产生的杂散磁力线。

提醒:包地不完整或不合理会让情况变的更糟。(①会造成额外的噪声和干扰;②对阻抗产生影响)

小知识

串扰(CrossTalk)是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰,主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。克服串扰的主要措施有:

(1)平行布线的间距,遵循3W规则。

(2)在平行线间插入接地的隔离线。

(3)减小布线层与地平面的距离。

(图文内容由快点PCB整理自专治pcb疑难杂症及网络)

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