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在PCB設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到3W原則、20H原則、五五原則等名詞，那么這些是什么意思呢？今天這篇文章就為大家分享下。

3W原則

什么是3W原則？

在PCB設(shè)計(jì)中為了減少線(xiàn)間串?dāng)_，應(yīng)保證線(xiàn)間距足夠大，當(dāng)線(xiàn)中心間距不少于3倍線(xiàn)寬時(shí)，則可保持大部分電場(chǎng)不互相干擾，這就是3W規(guī)則。如下圖 1?所示，并不是板上所有的布線(xiàn)都要強(qiáng)制符合3W原則，一般像時(shí)鐘線(xiàn)，差分線(xiàn)，視頻、音頻信號(hào)線(xiàn)，復(fù)位信號(hào)線(xiàn)及其他系統(tǒng)關(guān)鍵電路需要遵循3W原則。

圖 1

對(duì)于滿(mǎn)足3W原則的信號(hào)，信號(hào)間的串?dāng)_可以減少70%，而滿(mǎn)足10W可以使信號(hào)間的串?dāng)_減少近98%。3W原則一般是在50歐姆特征阻抗傳輸線(xiàn)條件下成立。

【注】

3W原則是一種防止串?dāng)_的一種方法，該方法僅作為一種參考，并作為理解如何防止串?dāng)_的一種啟發(fā)。實(shí)際PCB設(shè)計(jì)中，3W原則并不能完全滿(mǎn)足避免串?dāng)_的要求。按實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，如果沒(méi)有屏蔽地線(xiàn)的話(huà)，印制信號(hào)線(xiàn)之間大于lcm以上的距離才能很好地防止串?dāng)_，因此在PCB線(xiàn)路布線(xiàn)時(shí)，就需要在噪聲源信號(hào)（如時(shí)鐘走線(xiàn)）與非噪聲源信號(hào)線(xiàn)之間，及受EFT、ESD等干擾的“臟“線(xiàn)與需要保護(hù)的“干凈”線(xiàn)之間，不但要強(qiáng)制使用3W原則，而且還要進(jìn)行屏蔽地線(xiàn)包地處理，以防止串?dāng)_的發(fā)生。另外，不是所有的PCB上的走線(xiàn)都必須遵照3W布線(xiàn)原則。使用這一設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則，在PCB布線(xiàn)前，決定哪些條走線(xiàn)必須使用3W原則是十分重要的。

20H原則

什么是20H原則？

20H是電源層內(nèi)縮地層20H，H表示電源層與地層的距離。

在高速PCB中，由于電源層與地層之間的電場(chǎng)是變化的，在板的邊緣會(huì)向外輻射電磁干擾。稱(chēng)為邊沿效應(yīng)，如下圖?2?所示。為了減少這種耦合效應(yīng)，所有的電源平面物理尺寸都要比最近鄰的地平面尺寸小20H。如下圖?3?所示：

圖 2

圖?3

理論表明：以一個(gè)H（電源和地之間的介質(zhì)厚度，對(duì)于特性阻抗參數(shù)設(shè)計(jì)而言，通常為H，）為單位，若內(nèi)縮20H，則可以將70%的電場(chǎng)限制在接地邊緣內(nèi)，內(nèi)縮100H則可以將98%的電場(chǎng)限制在內(nèi)，雖然100H有更好的抑制效果，但是電源平面與地平面邊緣縮入在比20H更大時(shí)，會(huì)增加板間物理距離，而且不會(huì)使輻射電流顯著減小，因此，電源層比地層內(nèi)縮1mm基本上就可以。

【注】在10H時(shí)，磁通泄漏就可以出現(xiàn)顯著改變；在20H時(shí)，可以抑制70%的磁通泄漏；在100H時(shí)，可以抑制98%的磁通泄漏。電源層最好緊鄰接地層且在地層的下面，單板電源是通訊系統(tǒng)中最主要的干擾源之一，電源層和地線(xiàn)層的阻抗越低，則相互耦合越大，有利于地線(xiàn)層對(duì)電源層干擾信號(hào)的吸收，接地層的面積大于電源層的面積，可以充分發(fā)揮地層的屏蔽作用，減小電源層對(duì)信號(hào)層的干擾。

五五原則

什么是五五原則？

印制板層數(shù)選擇規(guī)則，即時(shí)鐘頻率到5MHz或脈沖上升時(shí)間小于5ns，則PCB板須采用多層板，這是一般的規(guī)則，有的時(shí)候出于成本等因素的考慮，采用雙層板結(jié)構(gòu)時(shí)，這種情況下，最好將印制板的一面做為一個(gè)完整的地平面層。

end

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