ZHDA021A August   2025  – January 2026 BQ24392 , HD3SS212 , HD3SS213 , HD3SS214 , HD3SS215 , HD3SS3202 , HD3SS3212 , HD3SS3220 , HD3SS3411 , HD3SS3412 , HD3SS3415 , HD3SS460 , SN65DP149 , SN65DP159 , SN75DP130 , SN75DP149 , SN75DP159 , TMDS171 , TMDS181 , TMUXHS4212 , TS3DV642 , TS3USB221 , TS3USB221A , TS3USB221E , TS3USB30 , TS3USB3000 , TS3USB3031 , TS3USB30E , TS3USB31 , TS3USB31E , TS3USB3200 , TS5USBA224 , TS5USBC400 , TS5USBC402 , TS5USBC41 , TUSB1002 , TUSB1002A , TUSB1042I , TUSB211 , TUSB212 , TUSB213 , TUSB214 , TUSB215 , TUSB4020BI , TUSB4041I , TUSB501 , TUSB522P , TUSB542 , TUSB551 , TUSB8020B , TUSB8041 , TUSB8041A , TUSB8042 , TUSB8043 , TUSB8044

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2特定于协议的布局指南
    1. 2.1 USB 2.0
    2. 2.2 USB 4.0 3.2 Gen1/Gen2
    3. 2.3 HDMI
    4. 2.4 DisplayPort
  6. 3通用高速信号布线
    1. 3.1 布线阻抗
    2. 3.2 高速信号布线长度
    3. 3.3 高速信号布线长度匹配
    4. 3.4 返回路径
    5. 3.5 高速信号参考平面
  7. 4高速差分信号布线
    1. 4.1  差分信号间距
    2. 4.2  额外的高速差分信号规则
    3. 4.3  差分对的对称性参考
    4. 4.4  连接器和插座
    5. 4.5  过孔不连续性缓解
    6. 4.6  背钻残桩
    7. 4.7  布线残桩
    8. 4.8  增大过孔反焊盘的直径
    9. 4.9  使过孔计数相等
    10. 4.10 表面贴装器件焊盘不连续性缓解
    11. 4.11 信号线弯曲
    12. 4.12 建议的 PCB 堆叠
    13. 4.13 ESD/EMI 注意事项
    14. 4.14 ESD/EMI 布局规则
  8. 5参考资料

高速信号参考平面

高速信号应当布置在实心接地参考平面上,除非绝对必要,否则不要穿过平面分割点或参考平面中的空洞。除非完全不可避免,否则 TI 不建议将电源平面作为高速信号的参考平面。

 穿过分割平面重新运行图 3-4 穿过分割平面重新运行

穿过平面分割点的布线或参考平面中的空洞强制返回的高频电流围绕分割点或空洞流动。图 3-4 显示了返回路径必须比信号路径走更长的路由,这可能会导致以下情况:

  • 不平衡的电流流动产生过多的辐射发射
  • 由于串联电感增加,信号传播出现延迟
    • 干扰相邻信号
    • 信号完整性降低(即更多抖动和信号幅度降低)
    如果完全无法避免在平面分割点布线,则要穿过分割点放置拼接电容器,从而为高频电流提供一个返回路径。这些拼接电容器可最大限度地减少电流环路面积以及由于穿过分割点而产生的任何阻抗不连续性。这些电容器应当为 1µF 或更低,并且要尽可能靠近平面交叉点放置。
 穿过分割平面的交流电容器图 3-5 穿过分割平面的交流电容器

在规划 PCB 层叠时,务必确保不相互参考的平面不会重叠,因为这会在重叠区域之间产生不必要的电容。

避免布线穿过不同的参考平面,因为这样会引起阻抗问题以及 EMI 问题。

除非完全不可避免,否则请勿更改高速信号布线的参考平面。红色箭头是信号路径,而蓝色箭头是返回路径。

 穿过差分参考平面的布线图 3-6 穿过差分参考平面的布线

如果路由无法避免会穿过不同的参考平面,请使用交流电容器以使返回电流有一条通路。

红色箭头是信号路径,而蓝色箭头是返回路径。
 穿过带交流电容器的差分参考平面的布线图 3-7 穿过带交流电容器的差分参考平面的布线

整个高速信号布线从发起到终止必须一直使用相同的接地参考平面。如果无法做到这一点,则应通过过孔将两个接地平面拼接在一起,以保持连续接地和一致的阻抗。在信号转换过孔周围的 200mil(中心距,越靠近越好)内对称地放置这些拼接过孔。

 没有接地过孔的差分对过孔返回路径图 3-8 没有接地过孔的差分对过孔返回路径
红色箭头是信号路径,而蓝色箭头是返回路径
 带有接地过孔的差分对过孔返回路径图 3-9 带有接地过孔的差分对过孔返回路径

除非完全不可避免,否则 TI 不建议将电源平面作为高速信号的参考平面。如果无法避免,则使用交流耦合电容器和接地过孔以使返回信号有一条从漏极到源极的路径。图 3-10 显示了在返回路径中使用交流耦合电容器和接地过孔。红色箭头是信号路径,而蓝色箭头是返回路径。

 VCC 参考平面图 3-10 VCC 参考平面