PCB高速时钟信号布线技术技巧简要分析

在PCB的设计过程中，越来越多的工程师选择合理利用高速时钟信号布线技术，来有效提升其信号传输的有效性和传输速度。本文将会就PCB高速时钟信号布线技术的相关技巧，展开简要分析，希望能够对刚刚开始接触PCB设计工作的新人工程师提供一定的帮助。

相信很多电子工程师都非常明白的一点是，时钟电路的设计和应用在目前覆盖范围最广泛的数字电路中占有非常重要地位。在未来的DSP现代电子系统应用设计中，对时钟布线要求也会越来越高。高速时钟信号线优先级最高，一般在布线时，需要优先考虑系统的主时钟信号线。高速时钟信号线信号频率高，要求走线尽量地短，保证信号的失真度最小。

在时钟电路的设计中，高频时钟作为一种敏感程度非常高的重要元件，对电路中的噪声干扰特别敏感，这也就需要工程师特别针对高频时钟信号线进行保护和屏蔽，力求将干扰降到最小。高频时钟主要指的是20MHz以上的时钟或上升沿少于5ns的时钟，在进行PCB布线设计时，高频时钟必须有地线护送，时钟的线宽至少10rail，护送地线的线宽则至少要达到20mil。高频信号线的保护地线两端必须由过孔与地层良好接触，且每5em左右要打过孔与地层相连。地线护送与数据线基本等长，推荐手工拉线。时钟发送侧必须串接一个22～220Q左右的阻尼电阻。

在进行PCB的高速时钟信号走线设计时，工程师需要特别注意，应当将其尽量设计在同一层面上，高速时钟信号线周围尽量没有其他的干扰源和走线。高频时钟连线建议采用星型连接或采用点对点连接，采用T型连接要保证等臂长，尽量减少过孔的数量，在晶振或时钟芯片下需敷铜防止干扰。避免由这些线带来的信号噪声所产生的干扰。

尽管PCB的高速时钟信号的布线技术要求与高速信号布线的要求存在一定的不同之处，但是两者也有一点是相同的，那就是都要求走线时少打过孔少分枝，以免造成树桩问题，产生信号的反射和串绕。过孔和树桩对阻抗的影响往往是工程师在进行PCB设计时最容易忽略的问题。就高速时钟信号的布线技术要求来看，首先技术人员要选择合理尺寸的过孔大小。比如对4层到10层的PCB设计来说，目前比较常见的选择为10mil/20mil（钻孔/焊盘）或16mil/30mil的过孔较好，对于一些高密度的小尺寸的PCB，也可以使用8mil/18mil的过孔。对电源或地线的过孔可以考虑用较大尺寸，以减少阻抗。除此之外，电源和地的管脚要就近放置过孔，过孔和管脚之间的引线越短越好，同时，电源和地的引线要尽可能粗，以减少阻抗。