PCB电路板蛇形走线的应用分析

想了解PCB电路板蛇形走线有哪些应用，首先得知道电路板上的每条走线都是硬件工程师辛劳的一条 一条画出来的，微带线是走在PCB 板表层的走线，带状线是走在PCB内层的走线，这跟蛇形线路有啥关系呢？别着急，跟胜控小编一起接着往下看~



微带线的参阅平面是PCB内层的地平面，走线的另一面是暴露在空气中的，这样就构成 了走线周围的介电常数并不共同，比方咱们常用的FR4基板介电常数是4.2左右，空气的介电常数是1。而带状线上下两面都有参阅平面，整个走线是嵌入在 PCB线路板基材傍边的，走线周围的介电常数是共同的。

这也就构成了带状线上传输的是TEM波，而微带线传输的是准TEM波。为什么是准TEM波?那是由 于在空气和PCB基材接壤处的相位不匹配构成的。什么是TEM波?......如果就这个题目深挖下去的话，讲上十天半个月也讲不完。长话短说，不管是微 带线仍是带状线，他们的效果无非便是用来承载信号，不管数字信号或许模拟信号。这些信号在走线里以电磁波的形式从一端传输到另一端。既然是波，那就要有速 度。

信号在PCB走线上的速度是多少呢?依据介电常数的差异，速度也不相同。电磁波在空气中的传播速度是大家都熟知的光速。在其他介质中的传播速度就要通 过下面的公式来核算：

V=C/Er0.5

其间，V是在介质中的传播速度，C是光速，Er是介质的介电常数。经由这个公式咱们就能轻松的核算出信号在PCB走线上的传输速度。比方咱们把FR4基材 的介电常数简略以4来带入公式核算，也便是信号在FR4基材中的传输速度是光速的一半。可是表层走线的微带线，由于一半在空气中，一半在基材中，介电常数 会略有降低，这样传输速度会比带状线略快一些。常用的经验数据便是微带线的走线延时大约为140ps/inch,带状线的走线延时大约为166ps /inch。

前面说了这么多只有一个目的，那便是信号在PCB上的传输是有延时的!也便是说信号并不是在一个管脚发送出去以后，瞬间就经由走线传输到另一个管脚。尽管 信号传输的速度很快，可是只要走线长度知足长，仍是会对信号传输带来影响。比方说一个1GHz的信号，周期是1ns，上升沿或许下降沿的时间大约为周期的 十分之一，那么便是100ps。如果咱们的走线长度超越1inch(大约2.54厘米)，那么传输的推迟就差出了一个上升沿还要多的时间，如果走线超越 8inch(大约20厘米)，那么推迟就能整整差出一个周期!原来PCB的影响这么大，咱们板子上超越1inch的走线是很常见的。那么推迟会对板子正常 工作有影响么?看看实践体系，如果仅仅一个信号，和其他信号不想关，那么推迟似乎不会有什么影响。可是，在高速体系里，这个推迟是会实其实在的发生效果 的。

比方咱们常见的内存颗粒，是以总线形式连接的，有数据线，有地址线，有时钟，有控制线。再看看咱们的视频接口，HDMI或许DVI不管几个通道，都会包含 数据通道和时钟通道。或许是一些总线协议，都是数据和时钟同步传输。那么，在实践的高速体系傍边，这些时钟信号和数据信号都是同步的从主芯片中发送出来 的，如果咱们的PCB走线规划很差，时钟信号和数据信号的长度相差很大，那么很轻易就能构成数据的错误采样，那么整个体系也就不会正常工作了。要解决这个 题目怎么办呢?很天然的咱们就会想到，把长度短的走线加长，让同组的走线长度差未几，那不就推迟相同了?那怎么把走线加长呢?绕呗!Bingo! 终于绕回主题了，真不轻易。这便是蛇形线在高速体系中的首要效果。绕线，等长。便是这么简略。蛇形线便是用来绕等长的，经由画蛇形线，咱们能让同组信号实 现等长，这样在接纳芯片接纳到信号后就不会由于PCB电路板走线上的不同延时构成数据的错采了。蛇形线和其他PCB板上的走线相同，都是用来连接信号的， 仅仅走的长一些而已，无它。所以蛇形线并不高深，也没多复杂。

既然和其他走线相同，那么一些常用的布线规矩对蛇形线也是合用的，同时由于蛇形线的特殊结构，在布线时要留意到，比方尽量让蛇形线彼此平行的部门远一点， 短一点，也便是俗话说的绕大弯，不要在小范围内绕的太密太小。这都有助于减小信号干扰。蛇形线由于人工的增加了线长，对信号必然是有坏的影响的，所以在系 统中只要能知足时序要求，能不用就不要用。有些工程师凡是用到DDR或许用到高速信号就会去做全组等长，蛇形线满板飞，似乎这样便是更好的布线，实践上这 是偷闲不负责任的体现。

很多不需要绕线的地方绕线了，铺张了板子的面积不说，也降低了信号质量。咱们应该依据实践的信号速度要求核算推迟的冗余度，然后确 定好板子的布线规矩。

常常看到的一个说法是阻抗匹配的效果，这个说法很古怪，PCB走线的阻抗和线宽有关，和介电常数有关，和参阅平面的距离有关，什么时候和蛇形线有关了?走线的形状什么时候影响到阻抗了?不知道这个说法的源头是从哪来的。