高速电路设计核心：管好传输线行为，别只当连线通

对于硬件工程师而言，高速电路设计是一道无法避开的关卡。一旦信号速率超过百兆，那种传统的“连线通就能运行”的想法就完全不起作用了。在我这些年调试过的众多板子当中，大部分问题的根源都出在了高速信号处理方面。关键就在于这一句话：高速电路设计，其本质在于管理信号的传输线行为，而不是单纯的电气连接。

高速PCB布线规则

首要任务是阻抗控制，单端信号50欧姆、差分100欧姆并非随意而言，你需依据板厂给出的叠层结构，预先算好线宽与线距，等长设计要区分“组内等长”以及“组间等长”，DDR数据线组内误差控制在5mil以内，地址线可放宽至20mil，最为关键的是防止在BGA焊盘下方直接走线，扇出时采用盘中孔工艺，不然阻抗突变会使你抓狂。

信号完整性如何保证

反射与串扰属于两大杀手，反射借助端接电阻予以解决，串联端接放置于源端，其阻值为传输线特性阻抗减掉驱动内阻，串扰依靠线距实施控制，3W原则是底线，然而在高密度布线的时候很难达成，那就务必要确保相邻层信号走线方向呈垂直状态，以此减少平行长度，我个人习惯在关键信号两侧进行包地处理，每隔200mil打一个地过孔，经实测串扰能够降低15dB以上。

叠层结构怎么选

从四层板开始起步，要是用两层板去做高速电路，那简直就是自己给自己找事儿。平常常见的八层叠层是TOP-GND-Signal-Power-GND-Signal-GND-BOTTOM，关键核心之处在于要确保每个信号层都有相邻的完整参考平面。需要留意，电源平面以及地平面要紧密地耦合在一起，间距越小的话，平面电容就会越大，对于高频噪声的抑制效果也就越好。千万别去听信“层数越多就越好”这种没道理的话，层数增加就意味着加工成本会上升，而且良率也会下降，只要够用就可以了。

回流路径设计要点

从驱动端出去的电流，最终是要回到源端的，此回路面积越小，那辐射和干扰也就越小。换层之际，回流地过孔一定要紧挨着信号过孔去打，从而给回流路径提供一个低阻抗通道。高速运行的信号严禁进行跨分割走线，不然回流路径会被迫绕远而行，进而会形成一个大天线。DDR这类高速总线，参考平面优先去选择地平面，只有在没有其他办法的时候才会使用电源平面，并且还要做好去耦处理。

你可曾碰到过那种，“板子怎么都调不通，然而换个人去重新进行布线的话，它就能够运行起来”的奇特且怪异的状况呢？欢迎来到评论区去分享你那高速电路出现失败的经过呀。