PCB設計布線（Layout）的好壞將直接影響到整個系統(tǒng)的性能，大多數(shù)高速的設計理論也要最終經(jīng)過 Layout 得以實現(xiàn)并驗證，由此可見，布線在高速 PCB 設計中是至關重要的。下面將針對實際布線中可能遇到的一些情況，分析其合理性，并給出一些比較優(yōu)化的走線策略。

　　主要從直角走線，差分走線，蛇形線等三個方面來闡述。

　　1. 直角走線

　　直角走線一般是PCB布線中要求盡量避免的情況，也幾乎成為衡量布線好壞的標準之一，那么直角走線究竟會對信號傳輸產生多大的影響呢？從原理上說，直角走線會使傳輸線的線寬發(fā)生變化，造成阻抗的不連續(xù)。其實不光是直角走線，頓角，銳角走線都可能會造成阻抗變化的情況。

　　直角走線的對信號的影響就是主要體現(xiàn)在三個方面：

　　一是拐角可以等效為傳輸線上的容性負載，減緩上升時間；

　　二是阻抗不連續(xù)會造成信號的反射；

　　三是直角尖端產生的EMI。

　　傳輸線的直角帶來的寄生電容可以由下面這個經(jīng)驗公式來計算：

　　C=61W（Er）1/2/Z0

　　在上式中，C 就是指拐角的等效電容（單位：pF），W指走線的寬度（單位：inch），εr指介質的介電常數(shù)，Z0就是傳輸線的特征阻抗。舉個例子，對于一個4Mils的50歐姆傳輸線（εr為4.3）來說，一個直角帶來的電容量大概為0.0101pF，進而可以估算由此引起的上升時間變化量：

　　T10-90%=2.2*C*Z0/2 = 2.2*0.0101*50/2 = 0.556ps

　　通過計算可以看出，直角走線帶來的電容效應是極其微小的。

　　由于直角走線的線寬增加，該處的阻抗將減小，于是會產生一定的信號反射現(xiàn)象，我們可以根據(jù)傳輸線章節(jié)中提到的阻抗計算公式來算出線寬增加后的等效阻抗，然后根據(jù)經(jīng)驗公式計算反射系數(shù)：

　　ρ=（Zs-Z0）/（Zs+Z0）

　　一般直角走線導致的阻抗變化在7%-20%之間，因而反射系數(shù)最大為0.1左右。而且，從下圖可以看到，在W/2線長的時間內傳輸線阻抗變化到最小，再經(jīng)過W/2時間又恢復到正常的阻抗，整個發(fā)生阻抗變化的時間極短，往往在10ps 之內，這樣快而且微小的變化對一般的信號傳輸來說幾乎是可以忽略的。

　　很多人對直角走線都有這樣的理解，認為尖端容易發(fā)射或接收電磁波，產生 EMI，這也成為許多人認為不能直角走線的理由之一。然而很多實際測試的結果顯示，直角走線并不會比直線產生很明顯的 EMI。也許目前的儀器性能，測試水平制約了測試的精確性，但至少說明了一個問題，直角走線的輻射已經(jīng)小于儀器本身的測量誤差。

　　總的說來，直角走線并不是想象中的那么可怕。至少在GHz以下的應用中，其產生的任何諸如電容，反射，EMI等效應在TDR測試中幾乎體現(xiàn)不出來，高速PCB設計工程師的重點還是應該放在布局，電源/地設計，走線設計，過孔等其他方面。當然，盡管直角走線帶來的影響不是很嚴重，但并不是說我們以后都可以走直角線，注意細節(jié)是每個優(yōu)秀工程師必備的基本素質，而且，隨著數(shù)字電路的飛速發(fā)展，PCB 工程師處理的信號頻率也會不斷提高，到 10GHz 以上的 RF 設計領域，這些小小的直角都可能成為高速問題的重點對象。

（責任編輯：柯博文 HT006）