bigharpoon 发表于 2016-6-15 16:10:50

四层PCB的差分微带线参考平面选择问题

正在设计一块四层PCB,自顶向下为信号层(第一层,Top layer),电源层(第二层),地层(第三层),信号层(第四层,Bottom layer),如图一所示。由于布局空间的限制,想把USB和以太网的差分微带线对布置在第一层。根据SI9000软件,在计算特性阻抗时,需要提供参数H1,即差分微带线距离参考平面的高度,如图二所示。那么,参考平面是选电源层(此时H1约为0.2mm)还是地层(此时H1约为1.4mm)?有经验的朋友发表下建议{:handshake:}

图一

图二

JamesErik 发表于 2016-6-15 16:20:57

电源层


tomtone 发表于 2016-6-15 16:22:16

建议选地层,差分线对应的第二层也局部做成地包起来.

bigharpoon 发表于 2016-6-15 16:43:55

tomtone 发表于 2016-6-15 16:22
建议选地层,差分线对应的第二层也局部做成地包起来.

如果这样做,意味着在电源层保留一块铜箔做GND,第一层的差分线对会有两个参考面了,一个是对第二层的局部地,另一个是对第四层的整块地。{:sleepy:} 此时,感觉特性阻抗是两个阻抗(一个对局部地,一个对整块地)的并联值,不太利于SI9000计算吧。

bigharpoon 发表于 2016-6-15 17:02:44


针对USB差分走线的情况,H1取0.2mm,线宽取0.15mm,差分线间距取0.15mm,铜箔厚度取0.035mm,相对介电常数取4.2,计算的阻抗为115欧。

tomtone 发表于 2016-6-15 17:02:57

bigharpoon 发表于 2016-6-15 16:43
如果这样做,意味着在电源层保留一块铜箔做GND,第一层的差分线对会有两个参考面了,一个是对第二层的局 ...

第二层的局部地当然用过孔与第三层的主地连起来,与第4层没关系的.
如果用第2层电源做参考:阻抗线下面是电源,两边是地,这样容易被干扰.就算你第二层局部做成地来包阻抗线,你可以算一下你的差分线线宽要做到比较宽才行,这样不怎么好走线.
当然,阻抗线下面是电源,两边是地 这种方式我没有做过,楼主如果觉得行可以试试,我也想知道效果怎么样.

bigharpoon 发表于 2016-6-15 17:06:30


H1取1.6mm时,特性阻抗为129欧,有14欧左右的偏差。选第二层或者第三层做参考层,两者的误差不是很大

tomtone 发表于 2016-6-15 17:09:00

bigharpoon 发表于 2016-6-15 17:06
H1取1.6mm时,特性阻抗为129欧,有14欧左右的偏差。选第二层或者第三层做参考层,两者的误差不是很大 ...

差分线两边不包地么? 准备留多大净空距离?

bigharpoon 发表于 2016-6-15 17:25:04

因为空间限制,第一层不会大面积敷铜了(GND),可以画地线把差分线包起来哈;当用0.2mm的地线包差分线时,阻抗降到了110.68,离90欧的匹配阻抗还有差距哈

tomtone 发表于 2016-6-15 17:56:48

bigharpoon 发表于 2016-6-15 17:25
因为空间限制,第一层不会大面积敷铜了(GND),可以画地线把差分线包起来哈;当用0.2mm的地线包差分线时, ...

把线宽改到0.25mm就差不多了

bigharpoon 发表于 2016-7-20 00:09:46

本帖最后由 bigharpoon 于 2016-7-20 00:12 编辑

{:biggrin:},以太网PHY直接放在Top Layer,距离电源层0.2mm,经过实际测试,通信基本没问题。通过SSH和PC机互传文件,速度可达1MB/s,基本满足要求。

远去的记忆 发表于 2016-7-22 12:20:55

板凳!!!!
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