PCB导线设计技术（下）

作者：信息来源:pcb设计 2008-5-12

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前两集中介绍了微电脑周边、模拟电路基板、宽带与高频电路基板、电源与功率电路基板，以及数字电路基板导线设计，本篇将接着说明Video应用电路基板导线设计。宽带数十MHz video增幅电路图案的设计技巧模拟信号尤其是类似0～数十MHz video信号宽带电路时，电路图上详细标示信号的流动路径与组件位置非常重要。图56是电...

可精确传输25～165Mp/s差动接口的电路基板图案
99年DDWG(Digital Display Working Group)正式公布的DVI(Digital Visual Interface)规范，DVI主要应用在PC与显示器之间的影像传输，尔后随着HDMI(High Definition Multimedia Interface)规格化之后，DVI立即被HDMI取代，成为消费性电子产品数字接口主流，不论事DVI或是HDMI内部都设有保护digital contents的HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)。DVI的影像传输使用Silicon Image公司开发的TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)ring技术，TMDS可分为single ring与dual ring两种。

一个画素数据24位(R、G、B各8位)，加上2位同步信号与4位控制数据，变成30位再经过编码处理后，转换成三频(channel)10位serial数字信号，三频信号依照画素频率(pixel clock)以4对(pair)差动信号传输时称为single ring(图67)。
　

single ring传输极限大约是162Mp/s(UXGA)(p/s: pixel/second)，超过该速度传送影像，必需改用dual ring方式。dual ring使用6频，它会随着画素频率传，输两画素数据48位(R、G、B各8位×2画素)、10位控制数据。图68是TMDS传送器(transmitter) LSI SiI164构成的DVI送信电路。
　

图69是上述传送器的电路基板基板图案。设计DVI送信电路基板基板图案时，必需注意传送器的输出布线图案，由于传送器的各输出频道属于差动信号对(pair)，虽然差动信号对不易受噪讯影响，而且噪讯的释放非常少，不过布线图案设计不当时就无法发挥上述特征，因此差动信号对尽量邻近设置，即使噪讯重迭变成common mode也会被接收器抵销，而且抵销时还会朝抵销磁界的方向，因此可以抑制噪讯的放射(图70)。
　

差动信号对之间必需维持一定的距离，同时还需整合pair的Layout位置与导线的弯曲位置，因为pair之间维持均衡对差动传输非常重要。差动信号的导线度必相同，如果长度不同时会产生传输延迟(skew)现象，一旦位相偏移就无法抵销磁界噪讯放射量则大幅增加(图71)。
　

包含差动信号在内几乎所有高速信号的布线图案，都非常忌讳直角或是锐角弯曲设计，为降低阻抗变化布线图案通常都采用或是曲线弯曲设计。DVI稳定传输要素除了送信电路之外，缆线(cable)与收信电路也需列入检讨，例如使用twist pair twinax等平衡缆线等等。此外收信电路从输入连接器(connector)到接收器LSI之间的布线图案设计注意事项，与上述送信电路布线图案完全相同。