常用通信阻抗要求


USB接口

是Universal Serial Bus的缩写,即通用串行总线,是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。
PCB-layout规则:
a. 总长度尽量控制在1800mil;
b. USB特性阻抗为90Ω,USB3.0的SSTX/SSRX极性可交换,长度误差5mil,USB2.0不可交换
c. 电源管脚走线宽度≥30mil;
d. O_USB_OC[0:3]/ 阻抗为60 Ω ± 15%。
e. ESD器件尽量靠近接口放置。
f. 信号长度,要求主板信号长度与底板信号长度之和不超过18inch”。

VGA接口

是Video Graphics Array的缩写,即视频图形阵列,具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点。VGA接口不但是CRT显示设备的标准接口,同样也是LCD液晶显示设备的标准接口,具有广泛的应用范围。目前台式机的视频接口多是VGA接口。
PCB-layout规则:
a. 布局:一字形或L形;
b. R、G 、B、Hsync和Vsync需要加粗 15mil,做包地处理,隔离层走线。阻抗为75Ω。
c. TVS管在布局时,要尽量靠近连接器侧。
d. 其余信号阻抗为50Ω。
e. VGA_RED、VGA_GRN、VGA_BLU、VGA_HSYNC、VGA_VSYNC为模拟信号,这些模拟信号的地为VGAGND,在地层上要分割出这种地。数字信号和模拟信号要各自布在自己的‘地’的上。布线时把这模拟信号布在TOP层最好,每条信号线用两条各自相应的地线平行夹裹跟随。在这模拟地的上下各信号层不允许布数字信号线。当然上述模拟信号线也不要在数字地上各信号层走线。

SATA接口

是Serial ATA的缩写,即串行ATA。它是一种电脑总线,主要功能是用作主板和大量存储设备(如硬盘及光盘驱动器)之间的数据传输。这是一种完全不同于并行PATA的新型硬盘接口类型,由于采用串行方式传输数据而得名。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
PCB-layout规则:
a. 走线时尽量不打过孔; 最大过孔数为2个,换参考层处150mil内增加连接不同参考层过孔,每个信号对要求一个过孔。
b. 注意差分线控制特性阻抗:90Ω;
c. 走线时注意邻近地平面走线,不许跨切割,除测点外尽量不要有via,且不可有stub,同时注意立体包地处理。
d. Differential pair信号上的耦合电容需放置到SATA conector端且对称放置。
e. ESD防护器件紧挨接口放置,后端放置差分线匹配电容。
f. 信号长度,要求主板信号长度与底板信号长度之和不超过4inch。

AUDIO接口

音频接口,可将计算机、录像机等的音频信号输入进来,通过自带扬声器播放。还可以通过音频输出接口,连接功放、外接喇叭。
PCB-layout规则:
1.信号线阻抗:65Ω;
2.左、右声道(HPL HPR)走线长度≥12mil;
3.模拟信号要进行包地处理;
4.AGND需铺到插座,同时电源拉最小30mil宽;
5.TVS管要尽量靠近端口放置,磁珠要放在TVS管后端。

RS232接口

RS232接口简称串口,也称串行通信接口或串行通讯接口(通常指COM接口),是采用串行通信方式的扩展接口。串行接口 (Serial Interface)是指数据一位一位地顺序传送。其特点是通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信(可以直接利用电话线作为传输线),从而大大降低了成本,但传送速度较慢,且传输距离有限。
PCB-layout规则:
a. TXD、RXD尽量不要同层平行走线,如果一定要同层,要求间距至少5W以上;
b. 输入输出之间不要交叉在一起,用地隔开;
c. TVS管紧挨接口放置,之后紧接着放置电容位置,最后面放磁珠,用于滤波。

HDMI接口

是High Definition Multimedia Interface的简称,即高清多媒体接口。是一种全数字化视频和声音发送接口,可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视、游戏主机、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。HDMI可以同时发送音频和视频信号,由于音频和视频信号采用同一条线材,大大简化系统线路的安装难度。
PCB-layout规则:
a.差分线阻抗是100Ω;
b.ESD器件一定要靠近HDMI端子放置;
c.信号线的TVS管要并排放置,不可以一前一后。
d.四对差分线之间的间距要保证在15mil以上;
e.临近GND层走线。

DVI接口

是Digital Visual Interface的简称,即数字视频接口。DVI是基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,转换最小差分信号)技术来传输数字信号。TMDS运用先进的编码算法把8bit数据(R、G、B中的每路基色信号)通过最小转换编码为10bit数据(包含行场同步信息、时钟信息、数据DE、纠错等),经过DC平衡后,采用差分信号传输数据,它和LVDS、TTL相比有较好的电磁兼容性能,可以用低成本的专用电缆实现长距离、高质量的数字信号传输。数字视频接口(DVI)是一种国际开放的接口标准,在PC、DVD、高清晰电视(HDTV)、高清晰投影仪等设备上有广泛的应用。
PCB-layout规则:
1.信号换层时请在距离过孔50mil内增加回流地过孔;
2.信号长度最长不超过8000mil;
3.每个信号走线不能超过两个过孔;
4.信号必须要参考GND层,差分对之间的间距要≥15mil。

LVDS接口

是Low Voltage Differential Signaling的简称,即低电压差分信号,又称RS-644总线接口,是20世纪90年代才提出的一种数据传输和接口技术。是一种低摆幅的差分信号技术,它使得信号能在差分PCB线对或平衡电缆上以几百Mbps的速率传输,其低压幅和低电流驱动输出实现了低噪声和低功耗。
PCB-layout规则:
a. LVDS 输出差分信号走线阻抗 100Ω,走线尽可能等长;
b. 100Ω终端电阻尽量靠近LVDS接收器放置,差分信号走线时尽量少用通孔;
c. LVDS各输出差分信号通道间隔至少大于2倍S1(一对差分信号正负通道间隔为S1)。

CAN接口

是Controller Area Network的简称,即控制器局域网络。CAN 的高性能和可靠性已被认同,并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
PCB-layout规则:
1.差分信号线走线等长;
2.信号特性阻抗为100Ω;
3.CAN总线一般采用“手牵手”式连接、“T”型连接、星型拓扑结构。

IDE接口

是Integrated Drive Electronics的缩写,即电子集成驱动器,是把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起减少硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到增强,硬盘制造起来变得更容易的技术。但是由于其数据传输速度慢、线缆长度过短、连接设备少以及传输总线数量多等缺点,使得IDE接口已逐渐被淘汰,目前渐渐已被SATA接口代替。
PCB-layout规则:
a.信号线阻抗特性为50Ω;
b. 信号线保持等长走线;
c.信号线线宽4mil,间距8mil,同时VIA控制在两个以内,不能跨切割面;
d.防护器件TVS管紧贴接口放置。

网口

网口可作为两种功能,分为管理网口和以太网网口。对于管理网口而来,可对板卡设备进行在线加载软件大包;对于以太网网口,在其MAC层LINK UP后也可进行在线加载软件大包,同时也可进行数据的传输与交换,速率更快,稳定性好。
PCB-layout规则:
a. 外壳地与DGND之间的桥接电容要靠近外壳地管脚放置。
b. TX+、TX-和RX+、RX-两组差分对之间的间距要≥4W。
c. 网络差分特性阻抗为100欧姆。
d. 尽量做到差分对之间等长。
e. 变压器底部的内层电源/地平面需要挖空,且尽量不要走信号线;
f. 换参考层处150mil内增加连接不同参考层过孔,每个信号对要求一个过孔。

PS/2接口

PS/2是一种鼠标和键盘的专用接口,是一种6针的圆型接口,但键盘只使用其中的4针传输数据和供电,其余2个为空脚。PS/2接口的传输速率比COM接口稍快一些,而且是ATX主板的标准接口,是应用最为广泛的键盘接口之一。鼠标是浅绿色接口,键盘是紫色接口,这两个接口不能混插,否则会使其不工作。
PCB-layout规则:
a.因为速率一般为15KHZ,没有太严苛的走线要求;
b.需注意MS_CLK/DATA和KB_CLK/DATA两组线各自平行走线。

6can2 1can1 裁判系统串口

通常走100hm阻抗
隔层参考不需要包地
实在不行3W
走线尽量远离差分线
差分线下的平面尽量完整,否则阻抗不连续会形成干扰。

同层参考的是同一层的GND,且信号需要包地,线宽要比信号线宽,要打地过孔,成对打。(回流路径最小)
必须靠近焊盘
过孔和地线一样宽
eg:6mil信号线,包地的地线至少7mil
阻抗表示方式
G/5/6.1/5/6.1/5/G
G 地线
5 线距
6.1 线宽
过孔
0.4mm0.6mm 走600mA
0.3
0.5 走300mA

BGA 0.2*0.4 只能在BGA用,之后全部换成大的
最多只能出现两种过孔,最好都用一种

PCB设计规范 查板单
40mil走1A
上下拉电阻不能低于8mil


文章作者: Harry Zhang
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