三個(gè)步驟，PCB設(shè)計(jì)信號等長分析

三個(gè)步驟，PCB設(shè)計(jì)信號等長分析

01什么是PCB信號等長處理？

在做pcb設(shè)計(jì)時(shí)，為了滿足某一組所有信號線的總長度滿足在一個(gè)公差范圍內(nèi)，通常要使用蛇形走線將總長度較短的信號線繞到與組內(nèi)最長的信號線長度公差范圍內(nèi)，這個(gè)用蛇形走線繞長信號線的處理過程，就是我們俗稱的PCB信號等長處理。

02為什么要等長？

一般在PCB設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)行信號等長處理的原因有以下幾個(gè)。

? 一般做等長是為了滿足系統(tǒng)對信號組的等時(shí)，即為了滿足此組內(nèi)信號的時(shí)序須滿足系統(tǒng)要求。比如對于DDR，其數(shù)據(jù)信號每8位一組，做+/-25mil處理，如果此組信號等長沒有在此公差范圍內(nèi)，信號線長度相差太大，會導(dǎo)致其相對延時(shí)較長，最終導(dǎo)致DDR運(yùn)行速率不高。

但是我們做設(shè)計(jì)時(shí)有時(shí)發(fā)現(xiàn)DDR器件等長沒有做，其成品也可正常運(yùn)行，并沒產(chǎn)生影響，原因一般是系統(tǒng)軟件對此信號做了延時(shí)處理，軟件上做了時(shí)序控制。對于帶狀線來說，每1ps延時(shí)對應(yīng)的走線長度是6mil左右，所以一般信號組長度每相差6mil，其總延時(shí)在1ps。一般我們做設(shè)計(jì)時(shí)等長并不用控制的太小，控制到+/-10mil左右就已經(jīng)很好了。+/-10mil 等長和+/-1mil 等長，在時(shí)間上的差異不超過 4ps，一般的IC信號裕量都不止4ps，所以做等長時(shí)沒必要控制的過小，從而導(dǎo)致自己設(shè)計(jì)走線困難。

?差分信號（差分信號分析可查看我們的公眾號往期文章）等長是為了滿足相位，一對差分信號相位相差180度，如果長度相差太大，會導(dǎo)致其相位偏移過大。

03PCB設(shè)計(jì)時(shí)等長處理方法

?設(shè)計(jì)時(shí)我們首先要看器件的數(shù)據(jù)手冊，根據(jù)數(shù)據(jù)手冊獲取需要等長的信號及其等長范圍。對于常規(guī)的信號，如DDR、網(wǎng)口、HDMI信號等內(nèi)容，可根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行等長。

?在做等長之前，要先找到需要做等長的信號組中的最長的信號線，想辦法將其縮短，以減短此組內(nèi)所有信號線的長度及其他信號線所需要繞線的長度。

?等長處理時(shí)要考慮好空間較小位置信號的繞線，盡量先調(diào)走其附近信號，將此部分信號處理，以免做到最后其繞線空間不夠，等長不出來。

? 繞等長時(shí)，其蛇形線邊緣間距一般要保持3W，即3倍線寬大小，如果空間限制，至少要做到2W。

?對于差分信號，其等長誤差一般控制為+/-5mil，繞等長的位置在產(chǎn)生長度誤差的一端，繞的波形為小波形。