蛇形走线的作用
PCBLayout中的直角走线、差分走线和蛇形线

布线(Layout)是PCB设计工程师最基本的工作技能之一。
走线的好坏将直接影响到整个系统的性能,大多数高速的设计理论也要最终经过Layout 得以实现并验证,由此可见,布线在高速PCB 设计中是至关重要的。
下面将针对实际布线中可能遇到的一些情况,分析其合理性,并给出一些比较优化的走线策略。
主要从直角走线,差分走线,蛇形线等三个方面来阐述。
1.直角走线直角走线一般是PCB布线中要求尽量避免的情况,也几乎成为衡量布线好坏的标准之一,那么直角走线究竟会对信号传输产生多大的影响呢?从原理上说,直角走线会使传输线的线宽发生变化,造成阻抗的不连续。
其实不光是直角走线,顿角,锐角走线都可能会造成阻抗变化的情况。
直角走线的对信号的影响就是主要体现在三个方面:一是拐角可以等效为传输线上的容性负载,减缓上升时间;二是阻抗不连续会造成信号的反射;三是直角尖端产生的EMI。
传输线的直角带来的寄生电容可以由下面这个经验公式来计算:C=61W(Er)[size=1]1/2[/size]/Z0在上式中,C 就是指拐角的等效电容(单位:pF),W指走线的宽度(单位:inch),εr 指介质的介电常数,Z0就是传输线的特征阻抗。
举个例子,对于一个4Mils的50欧姆传输线(εr为4.3)来说,一个直角带来的电容量大概为0.0101pF,进而可以估算由此引起的上升时间变化量:T10-90%=2.2*C*Z0/2 = 2.2*0.0101*50/2 = 0.556ps通过计算可以看出,直角走线带来的电容效应是极其微小的。
由于直角走线的线宽增加,该处的阻抗将减小,于是会产生一定的信号反射现象,我们可以根据传输线章节中提到的阻抗计算公式来算出线宽增加后的等效阻抗,然后根据经验公式计算反射系数:ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0)一般直角走线导致的阻抗变化在7%-20%之间,因而反射系数最大为0.1左右。
而且,从下图可以看到,在W/2线长的时间内传输线阻抗变化到最小,再经过W/2时间又恢复到正常的阻抗,整个发生阻抗变化的时间极短,往往在10ps 之内,这样快而且微小的变化对一般的信号传输来说几乎是可以忽略的。
altiumdesigner蛇形走线默认规则

altiumdesigner蛇形走线默认规则摘要:一、Altium Designer 简介二、蛇形走线的作用三、蛇形走线默认规则1.规则概述2.规则详细说明四、蛇形走线在实际设计中的应用五、总结正文:Altium Designer 是一款电子设计自动化(EDA)软件,广泛应用于印刷电路板(PCB)设计领域。
在PCB 设计过程中,蛇形走线是一种常见的布线方式,能够有效降低信号干扰,提高信号质量。
蛇形走线,顾名思义,是一种呈蛇状分布的走线方式。
它通过在走线周围添加一定数量的拐点,使信号在传输过程中呈现出蛇形路径。
这种布线方式能够有效减小信号环路面积,降低信号环路电感,从而减小信号传输过程中的电磁干扰。
Altium Designer 中提供了蛇形走线的默认规则。
这些规则可以根据设计需求自动调整蛇形走线的拐点数量、间距等参数,以满足不同场景下的布线要求。
以下是蛇形走线默认规则的详细说明:1.拐点数量:根据走线长度和宽度自动调整,一般为4-8 个拐点。
拐点数量过多会导致走线过于复杂,不利于生产制造;拐点数量过少则可能无法有效降低信号干扰。
2.拐点间距:根据走线长度和宽度自动调整,一般为走线宽度的1.5 倍左右。
合理的拐点间距能够保证信号质量,并降低生产制造的难度。
3.蛇形走线角度:根据走线长度和宽度自动调整,一般为45 度或90 度。
角度的选择需要综合考虑信号干扰、生产制造和走线美观等因素。
在实际PCB 设计中,蛇形走线的应用能够有效提高信号质量,降低电磁干扰。
然而,蛇形走线并非适用于所有场景。
在设计过程中,需要根据具体需求权衡蛇形走线与其他布线方式的优缺点,选择最合适的布线策略。
总之,Altium Designer 中的蛇形走线默认规则为设计师提供了方便快捷的布线方式。
通过合理设置蛇形走线参数,可以有效降低信号干扰,提高信号质量。
PCB走线分析——直角、差分、蛇形线

PCB走线分析——直角、差分、蛇形线布线(Layout)是PCB设计工程师最基本的工作技能之一。
走线的好坏将直接影响到整个系统的性能,大多数高速的设计理论也要最终经过 Layout 得以实现并验证,由此可见,布线在高速 PCB 设计中是至关重要的。
下面将针对实际布线中可能遇到的一些情况,分析其合理性,并给出一些比较优化的走线策略。
主要从直角走线,差分走线,蛇形线等三个方面来阐述。
1.直角走线直角走线一般是PCB布线中要求尽量避免的情况,也几乎成为衡量布线好坏的标准之一,那么直角走线究竟会对信号传输产生多大的影响呢?从原理上说,直角走线会使传输线的线宽发生变化,造成阻抗的不连续。
其实不光是直角走线,顿角,锐角走线都可能会造成阻抗变化的情况。
直角走线的对信号的影响就是主要体现在三个方面:一是拐角可以等效为传输线上的容性负载,减缓上升时间;二是阻抗不连续会造成信号的反射;三是直角尖端产生的EMI。
传输线的直角带来的寄生电容可以由下面这个经验公式来计算:C=61W(Er)1/2/Z0在上式中,C 就是指拐角的等效电容(单位:pF),W指走线的宽度(单位:inch),εr指介质的介电常数,Z0就是传输线的特征阻抗。
举个例子,对于一个4Mils的50欧姆传输线(εr为4.3)来说,一个直角带来的电容量大概为0.0101pF,进而可以估算由此引起的上升时间变化量:T10-90%=2.2*C*Z0/2 = 2.2*0.0101*50/2 = 0.556ps通过计算可以看出,直角走线带来的电容效应是极其微小的。
由于直角走线的线宽增加,该处的阻抗将减小,于是会产生一定的信号反射现象,我们可以根据传输线章节中提到的阻抗计算公式来算出线宽增加后的等效阻抗,然后根据经验公式计算反射系数:ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0)一般直角走线导致的阻抗变化在7%-20%之间,因而反射系数最大为0.1左右。
而且,从下图可以看到,在W/2线长的时间内传输线阻抗变化到最小,再经过W/2时间又恢复到正常的阻抗,整个发生阻抗变化的时间极短,往往在10ps 之内,这样快而且微小的变化对一般的信号传输来说几乎是可以忽略的。
蛇形走线的优点

蛇形走线的优点
蛇形走线的优点
RE:蛇形走线有什幺作用?
电感作用
视情况而定,比如PCI板上的蛇行线就是为了适应PCI 33MHzClock的线长要求
关于蛇形走线,因为应用场合不同具不同的作用,如果蛇形走线在电脑板中出现,其主要起到一个滤波电感的作用,提高电路的抗干扰能力,若在一般普通PCB板中,除了具有滤波电感的作用外,还可作为收音机天线的电感线圈等等.
电脑主机板中的蛇形走线,主要用在一些时钟信号中,如
PCIClk,AGPClk,它的作用有两点:1、阻抗匹配2、滤波电感。
对一些重要信号,如INTEL HUB架构中的HUBLink,一共13根,跑233MHz,要求必须严格等长,以消除时滞造成的隐患,绕线是唯一的解决办法。
一般来讲,蛇形走线的线距>=2倍的线宽。
等长布线,尤其是在高频电路中的数据线。
PADS蛇形走线技巧V02

PADS功能使用技巧V0.2一、如何走蛇形线?蛇形线是布线过程中常用的一种走线方式,其主要目的是为了调节延时满足系统时序设计要求,但是设计者应该有这样的认识:蛇形线会破坏信号质量,改变传输延时,布线时要尽量避免使用,因此一块PCB上的蛇形线越多并不意味着越“高级”。
实际设计中,为了保证信号有足够的保持时间,或减小同组信号之间的时间偏移,往往不得不故意进行绕线,例如DDR*(DDR1/DDR2/DDR3)中的DQS与DQ信号组要求要严格等长以降低PCB skew,这时就要用到蛇形线。
(1)设置蛇形线的参数。
蛇形线的参数主要有线长、同组线线长的差值、平行线段距离(Gap)及平行线段长度。
Router中打开项目浏览器(Project Explorer),展开Net Objects树形列表下的Net项,选择需要等长的网络(此处是DDR_DQ[15..0]以及DDR_DQS[1..0]),右击选择Copy,如下图所示。
(2)点击Nets组上的Matched Length Nets Groups,右击后选择Paste将上述网络粘贴到该项内,如下图所示。
(3)此时在Matched Length Net Groups组内出现一个默认名为MLNetGroup1的网络组,展开就可以看到,拷贝的网络在这里出现,如下图所示。
(4)点击MLNetGroup1网络组,右击后选择Properties,弹出如下图所示的对话框。
其中Tolerance即网络组内最长与最短走线的之间的差值,PADS默认不对走线长度加以限制,若需要,可勾选Restrict length进行相应的设置,此两者的值可根据经验或仿真结果进行设置。
(5)点击工具栏上图标或按热键Ctrl+Enter,选中Options对话框中的Routing页表项,其中红色框中的参数即针对蛇形线,这里我们把平行线段距离(Gap)设置为3,点击OK,即可完成蛇形线的设置。
(6)在PCB中选定一个引脚,按F3开始走线,在需要走蛇形线的地方停顿,右击后选择Add Accordion,即可开始蛇形走线,如下图所示。
蛇形走线(转载)经典

蛇形⾛线(转载)经典会画蛇形线就是⾼⼿了。
⽹上关于蛇形线的⽂章也有很多,总感觉有些帖⼦的内容会误导新⼿,给⼈们带来困扰,⼈为制造⼀些障碍。
那么我们来看看实际应⽤当中蛇形线到底有什么作⽤。
的地平⾯,⾛线的另⼀⾯是暴露在空⽓中的,这样就造成了⾛线四周的介电常数并不⼀致,⽐如我们常⽤的FR4基板介电常数是4.2左右,空⽓…………如果就这个问题深挖下去的话,讲上⼗天半个⽉也讲不完。
长话短说,⽆论是微带线还是带状线,他们的作⽤⽆⾮就是⽤来承载信号,⽆论数字信号或者模拟信号。
这些信号在⾛线⾥以电磁波的形式从⼀端传输到另⼀端。
既然是波,那就要有速度。
信号在PCB⾛线上的速度是多少呢?根据介电常数的区别,速度也不⼀样。
电磁波在空⽓中的传播速度是⼤家都熟知的光速。
在其他介质中的传播速度就要通过下⾯的公式来计算:V=C/Er0.5其中,V是在介质中的传播速度,C是光速,Er是介质的介电常数。
通过这个公式我们就能轻松的计算出信号在PCB⾛线上的传输速度。
⽐如我们把FR4基材的介电常数简单以4来带⼊公式计算,也就是信号在FR4基材中的传输速度是光速的⼀半。
但是表层⾛线的微带线,由于⼀半在空⽓中,⼀半在基材中,介电常数会略有降低,这样传输速度会⽐带状线略快⼀些。
常⽤的经验数据就是微带线的⾛线延时⼤约为140ps/inch,带状线的⾛线延时⼤约为166ps/inch。
前⾯说了这么多只有⼀个⽬的,那就是信号在PCB上的传输是有延时的!也就是说信号并不是在⼀个管脚发送出去以后,瞬间就通过⾛线传输到另⼀个管脚。
虽然信号传输的速度很快,但是只要⾛线长度⾜够长,还是会对信号传输带来影响。
⽐如说⼀个1GHz的信号,周期是1ns,上升沿或者下降沿的时间⼤约为周期的⼗分之⼀,那么就是100ps。
如果我们的⾛线长度超过1inch(⼤约2.54厘⽶),那么传输的延迟就差出了⼀个上升沿还要多的时间,如果⾛线超过8inch(⼤约20厘⽶),那么延迟就能整整差出⼀个周期!原来PCB的影响这么⼤,我们板⼦上超过1inch 的⾛线是很常见的。
电缆蛇形敷设

电缆蛇形敷设
为了解决电缆导体温升随负荷变化而变化导致的电缆线路热胀冷缩问题,工程应用中通常采取蛇形敷设电缆线路。
特别是隧道内的超高压、大长度、大截面电缆线路,蛇形敷设能够有效吸收热胀冷缩引起的电缆线路长度变化,防止电缆线路接头、终端、金属护层以及电缆附属设施被损坏, 保证电缆线路的安全运行。
电缆线路蛇形敷设形式可选择采取水平蛇形敷设和垂直蛇形敷设两种方式。
1.蛇形敷设由电缆中心向两头敷设整理,电缆两头各放置一台电缆输送机,进行倒送,中间每隔30米采用一只手扳葫芦向中间打方向放余量,在每段电缆支架与支架间,搁置一根钢管,顶住沟壁两端,水平钢管一端与竖直钢管连接,竖直钢管上焊有链条,将花篮挂钩与链条连接作为支点,钢管与电缆用软吊带连接,根据杠杆原理利用钢管往下压,达到蛇形效果,每完成好一段用电缆夹具将电缆固定牢固。
2.用特制的夹具将蛇形布置以后的电缆固定,注意需同步进行,夹具两边的螺丝交替紧固,不能过紧或过松,应用力矩扳手紧固为宜。
下图为电缆正三角形排列、垂直蛇形敷设现场图。
差分走线,蛇形线的走线注意

电子博客网作者:不详布线(Layout)是PCB设计工程师最基本的工作技能之一。
走线的好坏将直接影响到整个系统的性能,大多数高速的设计理论也要最终经过Layout得以实现并验证,由此可见,布线在高速PCB设计中是至关重要的。
下面将针对实际布线中可能遇到的一些情况,分析其合理性,并给出一些比较优化的走线策略。
主要从直角走线,差分走线,蛇形线等三个方面来阐述。
1.直角走线直角走线一般是PCB布线中要求尽量避免的情况,也几乎成为衡量布线好坏的标准之一,那么直角走线究竟会对信号传输产生多大的影响呢?从原理上说,直角走线会使传输线的线宽发生变化,造成阻抗的不连续。
其实不光是直角走线,顿角,锐角走线都可能会造成阻抗变化的情况。
直角走线的对信号的影响就是主要体现在三个方面:一是拐角可以等效为传输线上的容性负载,减缓上升时间;二是阻抗不连续会造成信号的反射;三是直角尖端产生的EMI。
传输线的直角带来的寄生电容可以由下面这个经验公式来计算:C="61W"(Er)1/2/Z0在上式中,C就是指拐角的等效电容(单位:pF),W指走线的宽度(单位:inch),εr指介质的介电常数,Z0就是传输线的特征阻抗。
举个例子,对于一个4Mils的50欧姆传输线(εr为4.3)来说,一个直角带来的电容量大概为0.0101pF,进而可以估算由此引起的上升时间变化量:T10-90%=2.2*C*Z0/2 = 2.2*0.0101*50/2 = 0.556ps通过计算可以看出,直角走线带来的电容效应是极其微小的。
由于直角走线的线宽增加,该处的阻抗将减小,于是会产生一定的信号反射现象,我们可以根据传输线章节中提到的阻抗计算公式来算出线宽增加后的等效阻抗,然后根据经验公式计算反射系数:ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0),一般直角走线导致的阻抗变化在7%-20%之间,因而反射系数最大为0.1左右。
而且,从下图可以看到,在W/2线长的时间内传输线阻抗变化到最小,再经过W/2时间又恢复到正常的阻抗,整个发生阻抗变化的时间极短,往往在10ps之内,这样快而且微小的变化对一般的信号传输来说几乎是可以忽略的。
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蛇形走线的作用
蛇形走线的作用
人和同行讨论也参考了一些资料,蛇形走线作用大致如下:希望大家补充
纠正。
PCB上的任何一条走线在通过高频信号的情况下都会对该信号造成时延时,蛇形走线的主要作用是补偿“同一组相关”信号线中延时较小的部分,这些部
分通常是没有或比其它信号少通过另外的逻辑处理;最典型的就是时钟线,
通常它不需经过任何其它逻辑处理,因而其延时会小于其它相关信号。
高速数字PCB板的等线长是为了使各信号的延迟差保持在一个范围内,保
证系统在同一周期内读取的数据的有效性(延迟差超过一个时钟周期时会错读下一周期的数据),一般要求延迟差不超过1/4时钟周期,单位长度的线延迟差
也是固定的,延迟跟线宽,线长,铜厚,板层结构有关,但线过长会增大分布电容和
分布电感,使信号质量,所以时钟IC引脚一般都接RC端接,但蛇形走线并非起
电感的作用,相反的,电感会使信号中的上升元中的高次谐波相移,造成信号质
量恶化,所以要求蛇形线间距最少是线宽的两倍,信号的上升时间越小就越易受分布电容和分布电感的影响.
因为应用场合不同具不同的作用,如果蛇形走线在电脑板中出现,其主要
起到一个滤波电感的作用,提高电路的抗干扰能力,电脑主机板中的蛇形走线,主要用在一些时钟信号中,如PCIClk,AGPClk,它的作用有两点:1、阻。