PCB模块化布局---时钟电路设计_第1页
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文档简介

1、PCB模块化布局-时钟电路设计在一个电路系统中,时钟是必不可少的一部分。时钟电路相当关键,在电路中的作用犹如人的心脏的作用,如果电路系统的时钟出错了,系统就会发生紊乱,因此在PCB中设计一个好的时钟电路是非常必要的。我们常用的时钟电路有:晶体、晶振、时钟分配器。有些IC用的时钟可能是由主芯片产生的,但追根溯源,还是由上述三者之一产生的。接下来结合具体实例,说明时钟电路布局、布线的原则和注意事项。晶体PCB中常用的晶体封装有:2管脚的插件封装和SMD封装、4管脚的SMD封装,常见封装如下图: 2管脚PTH 2管脚SMD封装4管脚SMD封装尽管晶体有不同的规格,但它们的基本电路设计是一致的,因此P

2、CB的布局、布线规则也是通用的。基本的电路设计如下图: 从电路原理图中可以看出,电路由晶体+2个电容组成,这两个电容分别为增益电容和相位电容。晶体电路布局时,两个电容靠近晶体放置,布局效果图如下: 布线时,晶体的一对线要走成类差分的形式,线尽量短、且要加粗并进行包地处理,效果如下图: 上述的是最基本和最常见的晶体电路设计,也有一些变形设计,如加串阻、测试点等,如下图,设计思路还是一致的: 结合上述,布局应注意:1.和IC布在同一层面,这样可以少打孔;2.布局要紧凑,电容位于晶体和IC之间,且靠近晶体放置,使时钟线到IC尽量短;3.对于有测试点的情况,尽量避免stub或者是使stub尽量短;4.

3、附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS管、电感等发热量大的器件;布线应注意:1.和IC同层布局,同层走线,尽量少打孔,如果打孔,需要在附近加回流地孔;2.类差分走线;3.走线要加粗,通常812mil;由于晶体时钟波形为正弦波,所以此处按模拟设计思路处理;4.信号线包地处理,且包地线或者铜皮要打屏蔽地孔;5.晶体电路模块区域相当于模拟区域,尽量不要有其他信号穿过;晶振相比于晶体电路,晶振是有源电路,主要由三部分组成:晶振+电源滤波电路+源端匹配电阻:常见电路设计如下图: 布局布线效果图如下: 布局、布线总结:1.滤波电容靠近电源管脚,遵循先大后小原则摆放,小电容靠得最近;2.匹配电阻靠近晶振摆放;如果原理图中没有这个电阻,可建议加上;3.附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS管、电感等发热量大的器件;4.时钟线按50欧姆阻抗线来走;如果时钟线过长,可以走在内层,打孔换层处加回流地孔;5.其他信号与时钟信号保持4W间距;6.包地处理,并加屏蔽地孔;时钟分配器时钟分配器种类比较多,在设计时保证时钟分配器到各个IC的距离尽量短,通常放在对称的位置,例如:时钟分配器电路: PCB设计如下图: 布局、布线总结:1.时钟发生电路要靠近时钟分配器,常见的时钟发生电路是晶体、晶振电路;2.时钟分配电路放置在对称位置,保证到各个IC的时钟信号线路尽量短;3.附近不要摆放大功率器件

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