四层PCB的差分微带线参考平面选择问题

bigharpoon · 发表于 2016-6-15 16:10:50

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

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。

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

，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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