走線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的布線順序及布線結(jié)構(gòu)。對(duì)于多負(fù)載的網(wǎng)絡(luò),根據(jù)實(shí)際情況,選擇合適的布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并采取正確的“地”端接方式很重要。通常情形下,PCB走線可以選用如圖所示的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
圖 幾種典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
(1)點(diǎn)到點(diǎn)
如圖2(a)所示的是點(diǎn)到點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),比較簡(jiǎn)單,只要在驅(qū)動(dòng)端或接收端進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖杩蛊ヅ洌ㄍǔG闆r下使用其中的一種就夠了,有的電路會(huì)出現(xiàn)要求同時(shí)使用兩種匹配的情況),便可以得到較好的信號(hào)完整性。
(2)菊花鏈
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)走線長(zhǎng)度延遲小于信號(hào)的上升或下降時(shí)間時(shí),可采用如圖(b)所示的菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),布線從驅(qū)動(dòng)端開(kāi)始,依次到達(dá)各接收端,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,應(yīng)使菊花鏈布線中分支長(zhǎng)度盡可能短。
菊花鏈走線的優(yōu)點(diǎn)是:
· 占用的布線空間較小并可用單一電阻匹配終結(jié);
· 在控制走線的高次諧波干擾方面,效果較好。
菊花鏈走線的缺點(diǎn)是:
· 布通率低,不容易100%布通;
· 不同的信號(hào)接收端,信號(hào)的接收是不同步的。
(3)星形
一個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)多個(gè)信號(hào)接收器,并要求多個(gè)信號(hào)接收器同時(shí)接收信號(hào)時(shí),要使用如圖(c)所示的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),要求每個(gè)分支的接收端負(fù)載和走線長(zhǎng)度盡量保持一致,每條分支上一般都需要終端電阻,終端電阻的阻值應(yīng)和連線的特征阻抗相匹配。這樣即使在邊沿速率非??斓那闆r下仍可以得到很好的性能。
星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以有效地避免時(shí)鐘信號(hào)的不同步問(wèn)題,但在密度很高的PCB上手工完成布線十分困難,可采用自動(dòng)布線器完成星形布線。
(4)遠(yuǎn)端分支
遠(yuǎn)端分支如圖(d)所示,它跟星形類似,只不過(guò)分支是靠近接收端。在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,也要限制遠(yuǎn)端分支的長(zhǎng)度,使分支上的傳輸延時(shí)小于信號(hào)的上升或下降時(shí)間。
(5)周期性負(fù)載
周期性負(fù)載的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖(c)所示,要求每段分支的長(zhǎng)度足夠小,使分支上的傳輸延時(shí)小于信號(hào)的上升或下降時(shí)間。這種主干傳輸線和所有的分支段組合起來(lái)的結(jié)構(gòu)可以被看做一段新的傳輸線,其特征阻抗要比原來(lái)主干傳輸線的特征阻抗小,傳輸速率也比原來(lái)的低,因此在進(jìn)行阻抗匹配時(shí)要注意。
在實(shí)際的PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)于關(guān)鍵信號(hào),應(yīng)通過(guò)信號(hào)完整性分析來(lái)決定采用哪一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
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