电源平面分割技巧，分析不同分割方式对信号完整性的影响

 一、电源平面分割的技巧

 1. 避免细长条和哑铃形分割

电源平面的分割应尽量保持规则，避免细长条或哑铃形的分割方式。这种形状会导致电流路径不均匀，增加电磁干扰（EMI）和信号完整性问题。

 2. 分割距离的控制

电源平面的分割距离应尽量保持在20mil左右，如果在BGA部分区域，可局部保持10mil的距离。过近的分割可能导致短路风险，而过远则会增加电流环路面积。

 3. 避免相邻信号跨分割

在分割后的电源平面附近，尽量避免高速信号跨分割。跨分割会导致信号的回流路径不连续，引发阻抗不连续、信号反射和串扰等问题。

 4. 使用缝补电容和跨线桥接

如果无法避免跨分割，可以通过添加缝补电容或使用跨线桥接来为信号提供较短的回流通路，从而减少信号完整性问题。

 5. 遵循20H规则

在电源层与地层之间尽量满足20H原则，以降低边缘辐射效应。如果条件允许，电源层的缩进越多越好。

 二、不同分割方式对信号完整性的影响

 1. 细长条分割

细长条分割会导致电流路径不均匀，增加环路电感和电磁干扰。这种分割方式还会破坏信号的参考平面，导致阻抗不连续和信号反射。

 2. 不规则分割

不规则的分割方式（如哑铃形）会增加信号跨分割的可能性，导致信号回流路径不连续，从而引发串扰、反射和EMI问题。

 3. 高压与低压电源的混合分割

高压电源和低压电源的分割应尽量分开，并保持足够的间距，以避免高压电源对低压电源和信号的干扰。

 4. 信号跨分割

信号跨分割会导致回流路径增大，增加环路电感和电磁辐射，同时容易引发信号反射和串扰。对于高速信号，这种影响尤为显著。

 三、总结

电源平面的分割是一门艺术，合理的设计可以有效减少信号完整性问题。在设计过程中，应尽量避免细长条和哑铃形分割，控制分割距离，并遵循20H规则。如果无法避免跨分割，可以使用缝补电容或跨线桥接来优化信号回流路径。通过这些技巧，可以显著提高电源平面的完整性和信号质量。