如何解决PCB传输线的效应问题？

PCB板在设计和制造的过程中，工程师不仅需要做到将基板上的元器件进行合理布局和设计，还需要保障PCB的走线信号完整性，而影响其信号完整性主要有反射、振铃、地弹和串扰等现象。这就需要设计人员解决PCB传输线的效应问题。本文将会就这一问题的产生原因和解决方法展开简单总结。

要解决这些影响PCB信号传输完整性的问题，这就需要工程师采取的一些应对措施。电源层对电流方向不限制，返回线可沿着最小阻抗即与信号线最接近的路径走。这就可能使电流回路最小，而这将是高速系统首选的方法。但是电源层不排除线路杂波，不注意电源分布路径，所有系统均会产生噪声造成错误。因此需要特殊的滤波器，由旁路电容实现。一般一个1μF到10μF的电容放在板上电源输入端，而μF至μF的电容放在板上每个有源器件的电源、地的管脚之间。旁路电容的作用就像滤波器，大电容（10μF）放在电源输入端，滤除板外产生的低频（60Hz）噪声，板上有源器件产生的噪声在100MHz或更高的频率下会产生谐波，放在每个芯片之间的旁路电容通常比放在板上电源输入端的电容小得多。

依据目前的设计经验来看，如果设计中采用的是模数混合的思路，那么就需要将PCB分区为模拟和数字部分，模拟器件放在模拟部分，数字器件放在数字部分，A/D转换器跨区放置。模拟信号和数字信号在各自区内布线，保证数字信号返回电流不会流入到模拟信号的地上。

在PCB基板上设置旁路和去耦也是一个很不错的方法，这样做能够防止能量从一个回路转移到另外一个回路，电源层、底线层、元器件和内部电源连接3个回路区域需要重视。尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线>电源线>信号线，通常信号线宽为～，最细宽度可达—，电源线为—。用大面积铜层作地线用，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。为每个集成电路芯片配置一个μF的陶瓷电容器。如遇到印制电路板空间小而装不下时，可每4～10个芯片配置一个1～10μF钽电解电容器，这种器件的高频阻抗特别小，在500kI-Iz～20MHz范围内阻抗小于1Ω，而且漏电流很小（μF以下）。需要特别注意的是，去耦滤波电容器必须紧靠集成电路安装，力求最短的电容器引线和最小的瞬态电流回路面积，特别是高频旁路电容不能带引线。

最后需要特别说明的一点是，对于PCB系统工作在50MHz的情况，若产生传输线效应和信号的完整性问题，那么采取上文中所提到的几种传统措施可以达到比较满意的效果。而当系统时钟达到120MHz时，就需要考虑使用高速电路设计知识，否则基于传统方法设计的PCB将无法正常工作。