首先,需要明确铺铜GND和地线的定义和作用。GND是指系统中的电流回路,即电路中的地,和地线是指保护电器设备和人员的安全线。虽然它们都是与地有关的,但铺铜GND和地线的作用不同,因此它们的连线方法也不同。
铺铜GND主要用于保证信号的稳定性和抗干扰性,是电路中的电流回路,而地线主要用于保障人员和设备的安全。因此,在设计PCB时,需要对这两个导线进行区分和处理。 在输入输出端口电缆屏蔽的连接和更好地构成高频信号回路。因此,铺铜GND与地线的连接方式应该是分开的,即在PCB上分别布线,而非混合在一起。
在设计PCB时,不少人有一个误区,即将信号和GND分开走线,而不是连在一起走共模线。这种走法虽然在许多情况下都能实现信号的正常传输,但是会导致信号变形和抗干扰性变差。由于信号回流路径较长,其形成的环路会使信号回流路径中产生串扰和噪声干扰,从而影响信号正常的传输。此时,如果将地线直接和铺铜GND连通,就会导致地线信号的混叠。
解决这个问题的最好方法,是在高速信号和共模电压电路上增加铺铜GND。通过铺铜GND的方式,可以快速给电流创造通路,从而避免产生大的环流和相互干扰。同时,铺铜GND与信号本身的回流路径非常短,最大限度地保证了信号传输的稳定和抗干扰能力。
在Pads设计时,需要注意以下几点:
1)在Pads的配置时,应将所有的层换算成mil单位(1mil=0.0254mm),避免了英寸和毫米之间的误差;
2)既要考虑铺铜的重要性,同时也要注意走线的规范性,避免布线过于密集;
3)在设计PCB的时候,应该观察每一层的铜铺质量和连续性,保证铺铜的完善性。
在元器件选型时,需要注意以下几点:
1)选择具有抗干扰能力的元器件,如抗干扰电容、差分信号(Differential)驱动芯片等;
2)注意元器件的引脚位置和数量,保证连线留有足够的空间;
3)如果元器件数量过多,建议使用矩阵式排列方式,统一连接GND,从而减少铺铜连接的数量。