布線規則

　　1. 一般規則

　　1.1 PCB板上預劃分數字、模擬、DAA（data access arrangement ，數據存取裝置）信號布線區域。

　　1.2 數字、模擬元器件及相應走線盡量分開并放置於各自的布線區域內。

　　1.3 高速數字信號走線盡量短。

　　1.4 敏感模擬信號走線盡量短。

　　1.5 合理分配電源和地。

　　1.6 DGND、AGND、實地分開。

　　1.7 電源及臨界信號走線使用寬線。

　　1.8 數字電路放置於并行總線/串行DTE接口附近，DAA電路放置於電話線接口附近。

　　2. 元器件放置

　　2.1 在系統電路原理圖中：

　　a） 劃分數字、模擬、DAA電路及其相關電路；

　　b） 在各個電路中劃分數字、模擬、混合數字/模擬元器件；

　　c） 注意各IC芯片電源和信號引腳的定位。

　　2.2 初步劃分數字、模擬、DAA電路在PCB板上的布線區域（一般比例2/1/1），數字、模擬元器件及其相應走線盡量遠離并限定在各自的布線區域內。

　　Note：當DAA電路占較大比重時，會有較多控制/狀態信號走線穿越其布線區域，可根據當地規則限定做調整，如元器件間距、高壓抑制、電流限制等。

　　2.3 初步劃分完畢後，從Connector和Jack開始放置元器件：

　　a） Connector和Jack周圍留出插件的位置；

　　b） 元器件周圍留出電源和地走線的空間；

　　c） Socket周圍留出相應插件的位置。

　　2.4 首先放置混合型元器件（如Modem器件、A/D、D/A轉換芯片等）：

　　a） 確定元器件放置方向，盡量使數字信號及模擬信號引腳朝向各自布線區域；

　　b） 將元器件放置在數字和模擬信號布線區域的交界處。

　　2.5 放置所有的模擬器件：

　　a） 放置模擬電路元器件，包括DAA電路；

　　b） 模擬器件相互靠近且放置在PCB上包含TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信號走線的一面；

　　c） TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信號走線周圍避免放置高噪聲元器件；

　　d） 對於串行DTE模塊，DTE EIA/TIA-232-E

　　系列接口信號的接收/驅動器盡量靠近Connector并遠離高頻時鐘信號走線，以減少/避免每條線上增加的噪聲抑制器件，如阻流圈和電容等。

　　2.6 放置數字元器件及去耦電容：

　　a） 數字元器件集中放置以減少走線長度；

　　b） 在IC的電源/地間放置0.1uF的去耦電容，連接走線盡量短以減小EMI；

　　c） 對并行總線模塊，元器件緊靠

　　Connector邊緣放置，以符合應用總線接口標準，如ISA總線走線長度限定在2.5in；

　　d） 對串行DTE模塊，接口電路靠近Connector；

　　e） 晶振電路盡量靠近其驅動器件。

　　2.7 各區域的地線，通常用0 Ohm電阻或bead在一點或多點相連。

　　3. 信號走線

　　3.1 Modem信號走線中，易產生噪聲的信號線和易受干擾的信號線盡量遠離，如無法避免時要用中性信號線隔離。

　　Modem易產生噪聲的信號引腳、中性信號引腳、易受干擾的信號引腳如下表所示：

　　3.2 數字信號走線盡量放置在數字信號布線區域內；

　　模擬信號走線盡量放置在模擬信號布線區域內；

　　（可預先放置隔離走線加以限定，以防走線布出布線區域）

　　數字信號走線和模擬信號走線垂直以減小交叉耦合。

　　3.3 使用隔離走線（通常為地）將模擬信號走線限定在模擬信號布線區域。

　　a） 模擬區隔離地走線環繞模擬信號布線區域布在PCB板兩面，線寬50-100mil；

　　b） 數字區隔離地走線環繞數字信號布線區域布在PCB板兩面，線寬50-100mil，其中一面PCB板邊應布200mil寬度。

　　3.4 并行總線接口信號走線線寬》10mil（一般為12-15mil），如/HCS、/HRD、/HWT、/RESET。

　　3.5 模擬信號走線線寬》10mil（一般為12-15mil），如MICM、MICV、SPKV、VC、VREF、TXA1、TXA2、RXA、TELIN、TELOUT。

　　3.6 所有其它信號走線盡量寬，線寬》5mil（一般為 10mil），元器件間走線盡量短（放置器件時應預先考慮）。

　　3.7 旁路電容到相應IC的走線線寬》25mil，并盡量避免使用過孔。

　　3.8 通過不同區域的信號線（如典型的低速控制/狀態信號）應在一點（）或兩點通過隔離地線。如果走線只位於一面， 隔離地線可走到PCB的另一面以跳過信號走線而保持連續。

　　3.9 高頻信號走線避免使用90度角彎轉，應使用平滑圓弧或45度角。

　　3.10 高頻信號走線應減少使用過孔連接。

　　3.11 所有信號走線遠離晶振電路。

　　3.12 對高頻信號走線應采用單一連續走線，避免出現從一點延伸出幾段走線的情況。

　　3.13 DAA電路中，穿孔周圍（所有層面）留出至少60mil的空間。

　　3.14 清除地線環路，以防意外電流回饋影響電源。

　　4. 電源

　　4.1 確定電源連接關系。

　　4.2 數字信號布線區域中，用10uF電解電容或鉭電容與0.1uF瓷片電容并聯後接在電源/地之間。在PCB板電源入口端和遠端各放置一處，以防電源尖峰脈沖引發的噪聲干擾。

　　4.3 對雙面板，在用電電路相同層面中，用兩邊線寬為 200mil的電源走線環繞該電路。（另一面須用數字地做相同處理）

　　4.4 一般地，先布電源走線，再布信號走線。

　　5. 地

　　5.1雙面板中，數字和模擬元器件（除DAA）周圍及下方未使用之區域用數字地或模擬地區域填充，各層面同類地區域連接在一起，不同層面同類地區域通過多個過孔相連：Modem DGND引腳接至數字地區域，AGND引腳接至模擬地區域；數字地區域和模擬地區域用一條直的空隙隔開。

　　5.2 四層板中，使用數字和模擬地區域覆蓋數字和模擬元器件（除DAA）；Modem DGND引腳接至數字地區域，AGND引腳接至模擬地區域；數字地區域和模擬地區域用一條直的空隙隔開。

　　5.3 如設計中須EMI過濾器，應在接口插座端預留一定空間，絕大多數EMI器件（Bead/電容）均可放置在該區域；未使用之區域用地區域填充，如有屏蔽外殼也須與之相連。

　　5.4 每個功能模塊電源應分開。功能模塊可分為：并行總線接口、顯示、數字電路（SRAM、EPROM、Modem）和DAA等，每個功能模塊的電源/地只能在電源/地的源點相連。

　　5.5 對串行DTE模塊，使用去耦電容減少電源耦合，對電話線也可做相同處理。

　　5.6 地線通過一點相連，如可能，使用Bead；如抑制EMI需要，允許地線在其它地方相連。

　　5.7 所有地線走線盡量寬，25-50mil。

　　5.8 所有IC電源/地間的電容走線盡量短，并不要使用過孔。

　　6. 晶振電路

　　6.1 所有連到晶振輸入/輸出端（如XTLI、XTLO）的走線盡量短，以減少噪聲干擾及分布電容對Crystal的影響。XTLO走線盡量短，且彎轉角度不小於45度。（因XTLO連接至上升時間快，大電流之驅動器）

　　6.2 雙面板中沒有地線層，晶振電容地線應使用盡量寬的短線連接至器件上離晶振近的DGND引腳，且盡量減少過孔。

　　6.3 如可能，晶振外殼接地。

　　6.4 在XTLO引腳與晶振/電容節點處接一個100 Ohm電阻。

　　6.5 晶振電容的地直接連接至 Modem的GND引腳，不要使用地線區域或地線走線來連接電容和Modem的GND引腳。

　　7. 使用EIA/TIA-232接口的獨立Modem設計

　　7.1 使用金屬外殼。 如果須用塑料外殼，應在內部貼金屬箔片或噴導電物質以減小EMI。

　　7.2 各電源線上放置相同模式的Choke。

　　7.3 元器件放置在一起并緊靠EIA/TIA-232接口的Connector。

　　7.4 所有EIA/TIA-232器件從電源源點單獨連接電源/地。電源/地的源點應為板上電源輸入端或調壓芯片的輸出端。

　　7.5 EIA/TIA-232電纜信號地接至數字地。

　　針對模擬信號，再作一些詳細說明：

　　模擬電路的設計是工程師們頭疼、但也是致命的設計部分，盡管目前數字電路、大規模集成電路的發展非常迅猛，但是模擬電路的設計仍是不可避免的，有時也是數字電路無法取代的，例如 RF 射頻電路的設計！這里將模擬電路設計中應該注意的問題總結如下，有些純屬經驗之談，還望大家多多補充、多多批評指正！…

　　（1）為了獲得具有良好穩定性的反饋電路，通常要求在反饋環外面使用一個小電阻或扼流圈給容性負載提供一個緩沖。

　　（2）積分反饋電路通常需要一個小電阻（約 560 歐）與每個大于 10pF 的積分電容串聯。

　　（3）在反饋環外不要使用主動電路進行濾波或控制 EMC 的 RF 帶寬，而只能使用被動元件（為 RC 電路）。僅僅在運放的開環增益比閉環增益大的頻率下，積分反饋方法才有效。在更高的頻率下，積分電路不能控制頻率響應。

　　（4）為了獲得一個穩定的線性電路，所有連接必須使用被動濾波器或其他抑制方法（如光電隔離）進行保護。

　　（5）使用 EMC 濾波器，并且與 IC 相關的濾波器都應該和本地的 0V 參考平面連接。

　　（6）在外部電纜的連接處應該放置輸入輸出濾波器，任何在沒有屏蔽系統內部的導線連接處都需要濾波，因為存在天線效應。另外，在具有數字信號處理或開關模式的變換器的屏蔽系統內部的導線連接處也需要濾波。

　　（7）在模擬 IC 的電源和地參考引腳需要高質量的 RF 去耦，這一點與數字 IC 一樣。但是模擬 IC 通常需要低頻的電源去耦，因為模擬元件的電源噪聲抑制比（PSRR）在高于 1KHz 后增加很少。在每個運放、比較器和數據轉換器的模擬電源走線上都應該使用 RC 或 LC 濾波。電源濾波器的拐角頻率應該對器件的 PSRR 拐角頻率和斜率進行補償，從而在整個工作頻率范圍內獲得所期望的 PSRR 。

　　（8）對于高速模擬信號，根據其連接長度和通信的頻率，傳輸線技術是必需的。即使是低頻信號，使用傳輸線技術也可以改善其抗干擾性，但是沒有正確匹配的傳輸線將會產生天線效應。

　　（9）避免使用高阻抗的輸入或輸出，它們對于電場是非常敏感的。

　　（10）由于大部分的輻射是由共模電壓和電流產生的，并且因為大部分環境的電磁干擾都是共模問題產生的，因此在模擬電路中使用平衡的發送和接收（差分模式）技術將具有很好的 EMC 效果，而且可以減少串擾。平衡電路（差分電路）驅動不會使用 0V 參考系統作為返回電流回路，因此可以避免大的電流環路，從而減少 RF 輻射。

　　（11）比較器必須具有滯后（正反饋），以防止因為噪聲和干擾而產生的錯誤的輸出變換，也可以防止在斷路點產生振蕩。不要使用比需要速度更快的比較器（將 dV/dt 保持在滿足要求的范圍內，盡可能低）。

　　（12）有些模擬 IC 本身對射頻場特別敏感，因此常常需要使用一個安裝在 PCB 上，并且與 PCB 的地平面相連接的小金屬屏蔽盒，對這樣的模擬元件進行屏蔽。注意，要保證其散熱條件。