通过具体的例子说明时钟电路布局和布线的原理和注意事项
原标题:通过具体的例子说明时钟电路布局和布线的原理和注意事项
在电路系统中,时钟电路是一个必不可少的部分。时钟电路非常关键。它在电路中起着与人类一样的作用。如果时钟电路系统的时钟出现错误,时钟电路系统将紊乱。因此,在PCB上设计一个好的时钟电路是非常必要的。
我们常用的时钟电路有:晶体、晶体振荡器和时钟分配器。一些IC时钟可能由主芯片生成,但源仍然由上述三个芯片之一生成。接下来,通过具体的例子说明时钟电路布局和布线的原理和注意事项。
1、 晶体时钟电路
PCB中常用的晶体封装包括2针插入式封装、SMD封装和4针SMD封装。常见的软件包如下:
虽然晶体规格不同,但它们的基本电路设计是一致的,因此PCB的布局和布线规则也是通用的。
从电路原理可以看出,该电路由晶体+2电容组成,分别为增益电容和相位电容。
布置晶体电路时,两个电容器靠近晶体放置,
接线时,晶体的一对线应为准差分形式。管线应尽可能短、加厚和包裹。
以上是比较基本、常见的晶体电路设计,也有一些变形设计,如增加串联电阻、测试点等,如下图所示,设计思路仍然相同:
结合以上内容,布局应注意:
晶体与IC排列在同一水平面上,可减少钻孔;
布局应该紧凑。电容器位于晶体和IC之间,并靠近晶体放置,以使到IC的时钟线尽可能短;
如果有测试点,尽量避免存根或使存根尽可能短;
不要在附近放置大功率器件,如功率芯片、MOS管、电感器和其他高发热器件。
接线应注意:
晶体和IC应布置在同一层上,并在同一层上布线。应尽可能减少钻孔。如果需要钻孔,应在附近增加一个回流接地孔;
布线应粗体,一般为8~12ml;由于晶体时钟波形是正弦波,因此根据模拟信号布线的设计思想在这里进行处理;
信号线应接地,接地线或铜片应屏蔽;
晶体电路模块区等效于模拟区,其他信号尽量不通过。
2、 晶体振荡器时钟电路
与晶体电路相比,晶体振荡器是一种有源电路,主要由晶体振荡器+电源滤波电路+源匹配电阻三部分组成
3、 时钟分配器时钟电路
时钟分配器有很多种。在设计中,确保时钟分配器与每个IC之间的距离尽可能短,并且通常将其置于对称位置,例如:
时钟分配器电路:
时钟电路布局和布线概述:
(1)时钟产生电路应靠近时钟分配器。常见的时钟产生电路是晶体和晶体振荡器电路;
(2)时钟分配电路置于对称位置,以确保到每个IC的时钟信号线尽可能短;
(3)不要将大功率器件放在附近,如功率芯片、MOS管、电感器等发热量大的器件;
(4)时钟信号线过长时,可在内层行走,换层孔200ml范围内应有回流通孔;
责任编辑:David
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