PCB 设计高速模拟输入信号路由方法

线宽越宽，抗干扰能力越强，信号质量越好（趋肤效应的影响）。 但同时必须保证50Ω特性阻抗的要求。 普通FR4板，表面线宽6MIL阻抗为50Ω。 这显然不能满足高速模拟输入的信号质量要求，所以我们一般采用挖空GND02，让它参考​​ART03层。 这样，差分信号可以算作12/10，单线可以算作18MIL。 （注意线宽超过18MIL再加宽是没有意义的）

PCB设计高速模拟输入信号走线方法及规则

图中绿色突出显示的 CLINE 是指 ART03 层的单线和差分高速模拟输入。 这样做时，必须处理一些细节：

(1) TOP层的仿真部分需要打包，如上图所示。 需要注意的是，接地铜线到模拟输入CLINE的距离需要3W，即铜线边缘到CLINE的AIRGAP是线宽的两倍。 根据一些电磁理论计算和模拟，PCB上信号线的磁场和电场主要分布在3W范围内。 （来自周围信号的噪声干扰小于等于1%）。

(2) 模拟区正极层的GND覆铜也需要与周围的数字区隔离，即各层隔离。

(3)对于GND02的镂空，我们一般都是把这块区域全部镂空，所以操作比较简单，没有问题。 但是考虑到细节还是为了做得更好，我们只能将模拟输入接线部分挖空，当然和TOP层一样，3W区域。 这样可以保证信号质量和电路板的平整度。 处理结果如下：

PCB设计高速模拟输入信号走线方法及规则

这样，高速模拟输入信号的返回路径可以在GND02层快速回流。 也就是说，模拟的接地返回路径变得更短。

(4) 在高速模拟信号周围不规则地打出大量的GND过孔，使模拟信号快速回流。 它还可以吸收噪音。

PCB设计高速模拟输入信号布线规则

规则一：高速PCB信号走线屏蔽规则在高速PCB设计中，时钟等关键高速信号线的走线需要屏蔽。 如果没有屏蔽或只有部分屏蔽，则会导致EMI泄漏。 建议屏蔽线每 1 mil 打一个孔接地。

PCB设计高速模拟输入信号走线方法及规则

规则二：高速信号路由闭环规则

由于PCB板的密度越来越大，很多PCB LAYOUT工程师在布线过程中容易出现错误，即时钟信号等高速信号网络，在多层PCB布线时产生闭环结果。 由于这种闭环，将产生环形天线，这将增加 E​​MI 的辐射强度。

PCB设计高速模拟输入信号走线方法及规则

规则三：高速信号路由开环规则

Rule 2 提到高速信号的闭环会引起EMI辐射，但开环也会引起EMI辐射。

时钟信号等高速信号网络，一旦在多层PCB布线时出现开环结果，就会产生线性天线，增加EMI辐射强度。

PCB设计高速模拟输入信号走线方法及规则

规则四：高速信号特性阻抗连续性规则

对于高速信号，层间切换时特性阻抗必须连续，否则会增加EMI辐射。 也就是说，同层走线的宽度必须是连续的，不同层走线的阻抗必须是连续的。

PCB设计高速模拟输入信号走线方法及规则

规则 5：高速 PCB 设计的布线方向规则

相邻两层之间的走线必须遵循垂直走线的原则，否则会造成线间串扰，增加EMI辐射。

总之，相邻的布线层遵循水平和垂直布线方向，垂直布线可以抑制线路之间的串扰。

PCB设计高速模拟输入信号走线方法及规则

规则 6：高速 PCB 设计中的拓扑结构规则

在高速PCB设计中，电路板特性阻抗的控制和多负载条件下拓扑结构的设计直接决定了产品的成败。

该图显示了菊花链拓扑，在几 Mhz 中使用时通常是有益的。 建议高速PCB设计后端采用星形对称结构。

PCB设计高速模拟输入信号走线方法及规则

规则 7：走线长度的谐振规则

检查信号线的长度和信号的频率是否构成谐振，即当布线长度为信号波长1/4的整数倍时，布线会发生谐振，谐振时会辐射电磁波并造成干扰。