PCB设计手册：信号跨分割的处理

在PCB设计过程中，若是在电源平面或地平面的分割处理不当，很容易导致平面的不完整，信号走线时，其参考平面将出现在一个电源面跨接到另一个电源面，这种现象叫做信号跨分割。跨分割对低速信号影响不大，但在高速数字信号系统重影响很大，所以电子工程师该如何在PCB设计中处理跨分割？

一般来说，跨分割主要是由于电源平面或地平面的分割导致的。当信号线从一个电源平面跨越到另一个电源平面时，由于阻抗不连续和不匹配，会导致信号的反射、串扰和时序问题。这些问题会严重影响信号的传输质量，甚至系统崩溃。

若是要处理跨分割，可遵循以下思路及解决方案：

1、优化电源平面设计

尽量减少电源平面的分割，确保电源平面的连续性。这可以通过调整电源平面层的排布和连接来实现。

2、使用去耦电容

在关键的信号线附近放置去耦电容，以吸收电源平面上的噪声干扰。去耦电容的选择和放置位置需要根据实际情况进行优化，以确保最佳的去耦效果。

例如：可根据信号的频率和电流大小选择合适的去耦电容容量和类型，并将其放置在信号线的起点和终点附近。

3、优化布线

在布线时，尽量减少信号线的长度和弯曲度，以减少信号的传输时延和反射。同时，要确保信号线与电源平面之间的距离合适，以减少串扰和电磁干扰。此外，采用合适的布线宽度和间距也是减少串扰的关键措施。

例如：可将信号线布在电源平面的上方或下方，以减少信号线与电源平面之间的相互作用。

4、多层板设计

多层板可提供更多的电源平面和信号层，以此实现更好的电源和信号分布，通过合理设计电源平面和信号层的排布，可减少跨分割的影响，提高系统的稳定性和可靠性。

例如：可将电源平面和信号层设计成多层叠合结构，以实现更好的电源和信号传输性能。

5、增加过孔

当信号线需要跨越电源平面时，可通过增加过孔来实现连接，因为过孔可提供更好的电气连接，减少信号的反射和串扰。但过孔的设计需要考虑其位置、数量和直径等因素，以此确保最佳的电气性能。

例如：可在信号线的起点和终点处增加过孔，以实现信号线的电气连接。

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