设计中的经验规则 - 3W规则
- 摘要
- 应用 3W 规则还是有很多地方需要注意
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- 3W规则范围
摘要
PCB板上两条走线截面图,电流通过时产生的辐射。距离比较近
3W 经验规则总体来说,是一条可以放心使用的规则。毕竟传播的电磁场强度与距离的平方成反比,这条物理定律总是有效的 。离开远一点,串扰就会小一点。
PCB板上两条走线截面图,电流通过时产生的辐射。距离相对来说比较远。
实际的电路板通常没有多少空间给你挥霍, 有时候电路板上的电磁环境非常复杂,设计中要考虑取舍、平衡很多因素。
应用 3W 规则还是有很多地方需要注意
1
强制遵守 3W 规则只有高速信号线和长距离布线可遵循 3W 规则来互相隔开。如时钟线、高速数据线、视频、音频信号线、复位信号线等等。
2
信号线之间的串扰除了与间距有关外还与PCB 的叠层厚度有关。比如四层 PCB布线层与参考层的厚度为5-10 mil(红色),
4层PCB叠层 3W 的间距是足够的 。但是两层pcb 布线层与参考层的厚度为45-55mil(青色)。间距 3W 对高速布线来说可能不够。
3
按照 3W 规则隔开信号线,但达不到避免串扰的要求时,需要采取其他措施。比如在信号线两侧加保护地线或者在垂直方向上放置分流走线,如下图所示
或者在两条数据线中间加入接地线来隔开。接地线要根据信号频率放置距离不大于1/10入 的接地过孔。
射频电路进行包地处理
3W规则范围
3W规则适用于普通单端信号线与其他走线的间距
对于需要控制阻抗的信号线,3W这种简单的经验规则就不适用了。 因为影响走线阻抗的因素很多,需要动用电磁场求解器来分析。
比如差分线的阻抗不仅与间距有关还与介质厚度走线与参考层之间的距离、介质的介电常数、铜箔厚度等等有关。
除了在薄介质中阻抗为50 Ω的带状线,间隔差不多 3W 外其他阻抗的走线, 实际上反倒需要两条线之间有一些耦合,所以两者之间的间距往往小于3W。
实际确切的值需要阻抗计算器来计算。
对于高速差分线对之间,间隔要 5W 以上
还有一个另外版本的 3W 规则,是关于蛇形走线在信号线长度匹配,走蛇形线时为了不使阻抗变化太大,要求蛇形线段的长度小于3W