电容式数字隔离器是一种利用电容耦合原理实现信号隔离的电子元件，它主要用于隔离信号路径中的高压危险区域与低压安全区域，确保电路的安全性和信号的准确传输。在设计PCB（印刷电路板）时，正确地放置和布线这些隔离器至关重要。下面详细展开关于电容式数字隔离器PCB设计和布线设计的关键知识点。
电容式数字隔离器的基本功能在于通过电容势垒分离信号，利用电容耦合的方式传递信号。隔离器内部包含了高速和低速信号路径，高速路径适用于100kbps至150Mbps的信号，而低速路径用于传输100kbps以下信号至直流电。电容隔离器的核心在于将输入信号的波形和相位转换成一系列快速瞬变脉冲群，然后通过触发器转换成与输入信号一致的脉冲。内部看门狗电路用于检查高速信号边缘的周期性，确保信号完整性。
数字隔离器有多种类型，包括单通道、双通道、三通道及四通道，它们可以实现单向或双向信号传输。隔离器安装的位置并不遵循任何特定的接口标准，它们专门为电隔离数字、单端(SE)数据线设计。信号链路的安装需要考虑隔离器输出的特性阻抗，以实现源阻抗匹配，从而最小化信号反射。
在PCB设计中，隔离器的布线设计应遵循以下原则：
1. 高速信号走线需短，并尽量避免使用过孔，以减少电感和信号反射。
2. 在高速信号层上方应放置一个接地层，确保良好的电气耦合，并构成传输线互联的受控阻抗，减少电磁干扰(EMI)。
3. 电源层应置于接地层下方，以形成高频旁路电容器，辅助稳定电源并减少干扰。
4. 低速控制信号应在底层布线，因为这些信号线路足够长，可以承受过孔引起的中断，灵活性大。
5. 对于高速信号走线长度超过15mm至30mm时，必须确保走线阻抗与隔离器的输出阻抗匹配，以避免信号反射。
在设计PCB时，推荐使用至少四层设计结构，包括高速信号层、接地层、电源层和低频信号层。这样的设计可以确保信号的完整性，并有效地控制EMI。
此外，设计时还需注意以下几点：
1. 使用标准FR-4环氧玻璃作为PCB材料，因为它具有良好的阻燃特性、低介电损耗、低吸湿性以及较高的强度和硬度。
2. 保持信号走线与接地层的距离为导线高度的三倍(d=3h)，以最小化串扰。
3. 走线弯曲时推荐使用45度角，而不是90度直角，避免产生不必要的信号反射。
4. 隔离器的未使用输入端应通过电阻连接到适当的参考层，以在噪声环境中保持电路稳定。
5. 高电平有效输入应连接到电源层，低电平有效输入应连接到接地层。
设计者在进行PCB布局时，应确保隔离器及其相关驱动器的高速信号连接清晰可见，并且尽量缩短走线长度。这样可以最大限度地减少信号路径的电感，保证信号传输的高效和稳定。通过合理布线和选择合适的材料，可以制造出高稳定性和低干扰的电容式数字隔离器电路板。
