最近在總結(jié)學(xué)習(xí)PCB設(shè)計(jì)規(guī)則的相關(guān)知識(shí),在一些消費(fèi)類或者速率要求不高的產(chǎn)品上,還在沿用著“3W原則”。所謂“3W原則”,就是保證線與線的間距,保持線與線中間間距不小于3倍線寬,這樣可保證大部分電場(chǎng)串?dāng)_在合理范圍內(nèi)。
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一些資料給出的經(jīng)驗(yàn)值:滿足3W原則使信號(hào)間的串?dāng)_減少70%,滿足10W則能使信號(hào)間的串?dāng)_減少95%。
看到10W,想到高速信號(hào)離電源間距一般為40mil左右的問(wèn)題。雖然間距與疊層、導(dǎo)線寬度有關(guān),一般產(chǎn)品的多層板(6~8層),單端線的寬度一般是4 mil左右,3 mil線寬有些PCB板廠管控阻抗會(huì)有問(wèn)題,5 mil以上的線寬PCB版圖走線密度會(huì)有問(wèn)題。所以,我們看到很多產(chǎn)品的單端線是4 mil或者5 mil。
其實(shí),除了“3W原則”,還有就是“3H原則”,所謂“3H原則”,就是線與線的間距,不少于走線層面到參考平面的間距的3倍。
這兩個(gè)原則,雖然近似,但還是有所區(qū)別:3W原則注重磁場(chǎng)耦合,3H原則注重電場(chǎng)耦合。
在PCB設(shè)計(jì)的實(shí)際操作中,兩者的數(shù)值也是有區(qū)別的。如下圖,3W和3H是不同的:
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為了更直觀來(lái)對(duì)比這兩個(gè)原則的差別,拿仿真軟件做了個(gè)S參數(shù)的對(duì)比,只是對(duì)介質(zhì)H做了變化,其他的設(shè)置參數(shù)保持不變,發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果還是有差別的。
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一般來(lái)說(shuō),多層板板厚的限制,H和W的數(shù)值大體相同,所以即使有3H原則的應(yīng)用,但還是沿用3W原則來(lái)管控PCB設(shè)計(jì)的走線間距。一般的設(shè)計(jì),滿足3W原則也就可以了,但對(duì)于參考平面距離H較遠(yuǎn)時(shí),相鄰走線回流電流之間的相互干擾會(huì)比較大,需要注意3H原則。
下圖就給出了一個(gè)相關(guān)特例情況,仿真的結(jié)果也說(shuō)明,3W和3H的原則還是有區(qū)別的,我們還是要搞清楚中間的區(qū)別,才能在實(shí)際工作中靈活應(yīng)用。
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