高速轉(zhuǎn)換器PCB布局布線必須了解的4個(gè)規(guī)則

簡(jiǎn)單回答是：視情況而定。

詳細(xì)回答則是：通常不分離。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，分離接地層只會(huì)增加返回電流的電感，它所帶來的壞處大于好處。從公式V = L(di/dt)可以看出，隨著電感增加，電壓噪聲會(huì)提高。而隨著開關(guān)電流增大（因?yàn)檗D(zhuǎn)換器采樣速率提高），電壓噪聲同樣會(huì)提高。因此，接地層應(yīng)當(dāng)連在一起。

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PCB的輸電系統(tǒng)(PDS)設(shè)計(jì)這一任務(wù)常被忽視，但對(duì)于系統(tǒng)級(jí)模擬和數(shù)字設(shè)計(jì)人員卻至關(guān)重要。

PDS的設(shè)計(jì)目標(biāo)是將響應(yīng)電源電流需求而產(chǎn)生的電壓紋波降至低點(diǎn)。所有電路都需要電流，有些電路需求量較大，有些電路則需要以較快的速率提供電流。采用充分去耦的低阻抗電源層或接地層以及良好的PCB層疊，可以將因電路的電流需求而產(chǎn)生的電壓紋波降至低點(diǎn)。例如，如果設(shè)計(jì)的開關(guān)電流為1A，PDS的阻抗為10mΩ，則最大電壓紋波為10mV。

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E-Pad是一個(gè)容易忽視的方面，但它對(duì)于實(shí)現(xiàn)PCB設(shè)計(jì)的優(yōu)質(zhì)性能和散熱至關(guān)重要。

裸露焊盤（引腳0）指的是大多數(shù)現(xiàn)代高速IC下方的一個(gè)焊盤，它是一個(gè)重要的連接，芯片的所有內(nèi)部接地都是通過它連接到器件下方的中心點(diǎn)。裸露焊盤的存在使許多轉(zhuǎn)換器和放大器可以省去接地引腳。關(guān)鍵是將該焊盤焊接到PCB時(shí)，要形成穩(wěn)定可靠的電氣連接和散熱連接，否則系統(tǒng)可能會(huì)遭到嚴(yán)重破壞。

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在PCB設(shè)計(jì)中，一些高速轉(zhuǎn)換器的布局布線不可避免地會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電路層與另一個(gè)交疊的情況。某些情況下，敏感的模擬層(電源、接地或信號(hào))可能就在高噪聲數(shù)字層的正上方。大多數(shù)設(shè)計(jì)人員認(rèn)為這無關(guān)緊要，因?yàn)檫@些層面位于不同的層。是否如此呢？我們來看一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試。

選擇相鄰層中的一層，并在該層面注入信號(hào)。然后，將交叉耦合層連接到一個(gè)頻譜分析儀。可以看到，耦合到相鄰層的信號(hào)非常多。即使間距40密爾，某種意義上相鄰層仍會(huì)形成一個(gè)電容，因此在某些頻率下，信號(hào)仍會(huì)從一個(gè)層耦合到另一個(gè)層。

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