在 SMT 電腦主板的布局設(shè)計(jì)中,信號(hào)完整性是至關(guān)重要的一個(gè)方面。它關(guān)系到電腦能否穩(wěn)定、有效地運(yùn)行。
首先,布線規(guī)則是關(guān)鍵因素。為了確保信號(hào)完整性,需要合理規(guī)劃信號(hào)線的長(zhǎng)度。對(duì)于高速信號(hào),如 CPU 與內(nèi)存之間的通信線路,應(yīng)盡量縮短其長(zhǎng)度。因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)的信號(hào)線會(huì)導(dǎo)致信號(hào)延遲增加,還可能引起信號(hào)反射。例如,在 DDR(雙倍數(shù)據(jù)速率)內(nèi)存布線時(shí),要嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)線和地址線的長(zhǎng)度,使其匹配在一定的公差范圍內(nèi),這樣可以減少信號(hào)在傳輸過(guò)程中的 skew(信號(hào)偏差)。同時(shí),要避免信號(hào)線出現(xiàn)銳角彎曲。因?yàn)殇J角會(huì)改變信號(hào)線的特性阻抗,導(dǎo)致信號(hào)反射,從而破壞信號(hào)完整性。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用平滑的弧線或者 45 度角來(lái)進(jìn)行布線。
其次,考慮信號(hào)層和電源層、地層的規(guī)劃。合理的分層結(jié)構(gòu)可以有效地隔離信號(hào),減少干擾。通常采用多層板設(shè)計(jì),將高速信號(hào)層與其他信號(hào)層分開(kāi),并且在高速信號(hào)層相鄰層設(shè)置完整的地層或電源層作為屏蔽。例如,對(duì)于 PCI - E(高速串行計(jì)算機(jī)擴(kuò)展總線標(biāo)準(zhǔn))信號(hào),其所在信號(hào)層的相鄰層應(yīng)該有完整的地平面,以此來(lái)提供良好的信號(hào)屏蔽,降低電磁干擾對(duì)信號(hào)的影響。同時(shí),在電源層和地層之間合理地設(shè)置去耦電容,可以減少電源噪聲對(duì)信號(hào)的干擾。這些去耦電容要盡可能靠近芯片的電源引腳放置,以確保在芯片工作過(guò)程中,能夠及時(shí)地為芯片提供穩(wěn)定的電源,并且吸收電源線上的高頻噪聲。
再者,元器件的布局也會(huì)影響信號(hào)完整性。高速芯片之間的距離應(yīng)盡量靠近,以減少信號(hào)傳輸?shù)木嚯x。例如,將 CPU 和北橋芯片(如果存在)放置在彼此靠近的位置,可以縮短它們之間的通信線路長(zhǎng)度。而且,要注意將產(chǎn)生高頻信號(hào)的元器件與對(duì)干擾敏感的元器件分開(kāi)布局。比如,時(shí)鐘發(fā)生器等高頻信號(hào)源要遠(yuǎn)離模擬信號(hào)處理電路,防止高頻信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)產(chǎn)生串?dāng)_,從而影響信號(hào)的質(zhì)量。
總之,在 SMT 電腦主板布局設(shè)計(jì)中,通過(guò)精心的布線規(guī)則設(shè)計(jì)、合理的信號(hào)層與電源層 / 地層規(guī)劃以及恰當(dāng)?shù)脑骷季?,可以有效地保證信號(hào)完整性,為電腦主板的高性能發(fā)揮奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。