PCB設(shè)計(jì)中蛇形走線有什么作用

 本人和同行討論也參考了一些資料，PCB設(shè)計(jì)蛇形走線作用大致如下：希望大家補(bǔ)充糾正。

    PCB上的任何一條走線在通過高頻信號的情況下都會對該信號造成時(shí)延時(shí)，蛇形走線的主要作用是補(bǔ)償“同一組相關(guān)”信號線中延時(shí)較小的部分，這些部分通常是沒有或比其它信號少通過另外的邏輯處理；典型的就是時(shí)鐘線，通常它不需經(jīng)過任何其它邏輯處理，因而其延時(shí)會小于其它相關(guān)信號。

    高速數(shù)字PCB板的等線長是為了使各信號的延遲差保持在一個(gè)范圍內(nèi),保證系統(tǒng)在同一周期內(nèi)讀取的數(shù)據(jù)的有效性(延遲差超過一個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)會錯(cuò)讀下一周期的數(shù)據(jù)),一般要求延遲差不超過1/4時(shí)鐘周期,單位長度的線延遲差也是固定的,延遲跟線寬,線長,銅厚,板層結(jié)構(gòu)有關(guān),但線過長會增大分布電容和分布電感,使信號質(zhì)量,所以時(shí)鐘IC引腳一般都接RC端接,但蛇形走線并非起電感的作用,相反的,電感會使信號中的上升元中的高次諧波相移,造成信號質(zhì)量惡化,所以要求蛇形線間距少是線寬的兩倍,信號的上升時(shí)間越小就越易受分布電容和分布電感的影響.

      因?yàn)閼?yīng)用場合不同具不同的作用,如果蛇形走線在電腦板中出現(xiàn)，其主要起到一個(gè)濾波電感的作用，提高電路的抗干擾能力，電腦主機(jī)板中的蛇形走線，主要用在一些時(shí)鐘信號中，如PCIClk,AGPClk，它的作用有兩點(diǎn)：1、阻抗匹配 2、濾波電感。對一些重要信號，如INTEL HUB架構(gòu)中的HUBLink,一共13根，跑233MHz，要求必須嚴(yán)格等長，以消除時(shí)滯造成的隱患，繞線是唯一的解決辦法。一般來講，蛇形走線的線距>=2倍的線寬。PCI板上的蛇行線就是為了適應(yīng)PCI 33MHzClock的線長要求。若在一般普通PCB板中，是一個(gè)分布參數(shù)的 LC 濾波器，還可作為收音機(jī)天線的電感線圈，短而窄的蛇形走線可做保險(xiǎn)絲等等.

補(bǔ)充一：

    采用蛇行線的確有助于提高主板、顯卡的穩(wěn)定性，有助于消除長直布線在電流通過時(shí)產(chǎn)生的電感現(xiàn)象，減輕線與線之間的串?dāng)_問題，這一點(diǎn)在高頻率時(shí)表現(xiàn)得尤為明顯。當(dāng)然你也能夠通過減小布線的密度達(dá)到相同的效果。

    有條件的朋友可以觀察一下手邊的主板。CPU插座-->北橋芯片、北橋-->AGP插槽、頻率發(fā)生器背面、內(nèi)存DIMM槽附近，這些是集中使用蛇行線的地方。究其原因，還是這些都是工作在高頻，并且還需要穩(wěn)定的電流信號。

    在PROTEL中一般先大致手工畫好線，然后把要設(shè)置的所有線為一個(gè)CLASS，選Tools/Equalize net lengths。

補(bǔ)充二：

    減輕線與線的串?dāng)_主要的就是增加線間距，而和繞蛇行無關(guān)，蛇行線反而會帶入導(dǎo)線自身的串?dāng)_問題，計(jì)算機(jī)主版?zhèn)€部分信號對時(shí)序要求非常嚴(yán)格，所以必須對每種信號進(jìn)行長度匹配，以滿足足夠的建立和保持時(shí)間，走蛇行線僅僅是和時(shí)序設(shè)計(jì)相關(guān)，和高頻信號完整性無關(guān)。我看過的外多本信號完整性著作，還有芯片組廠商的Guildline,均沒有要求設(shè)計(jì)者采用蛇行線走法，當(dāng)然會有走線長度要求，但這只是符合時(shí)序規(guī)范要求。