高速電路設計面臨的問題
信號完整性
信號完整性signal integrity,si是指信號在信號線上的,即信號在電路中以正確的時序和電壓作出響應的能力。如果電路中信號能夠以要求的時序、持續時間和電壓幅度到達接1收器,則可確定該電路具有較好的信號完整性。反之,當信號不能正常響應時,就出現了信號完整性問題。
高速pcb的信號完整性問題主要包括信號反射、串擾、信號---和時序錯誤。
● 反射:信號在傳輸線上傳輸時,當高速pcb上傳輸線的特征阻抗與信號的源端阻抗或負載阻抗不匹配時,電路板設計廠家,信號會發生反射,使信號波形出現過沖、下沖和由此導致的振鈴現象。過沖overshoot是指信號跳變的初個峰值或谷值,它是在電源電平之上或參考地電平之下的額外電壓效應;下沖undershoot是指信號跳變的下一個谷值或峰值。過大的過沖電壓經常長期性地沖擊會造成器件的損壞,下沖會降低噪聲容限,振鈴增加了信號穩定所需要的時間,電路板設計,從而影響到系統時序。
● 串擾:在pcb中,串擾是指當信號在傳輸線上傳播時,因電磁能量通過互容和互感耦合對相鄰的傳輸線產生的不期望的噪聲干擾,它是由不同結構引起的電磁場在同一區域里的相互作用而產生的。互容引發耦合電流,稱為容性串擾;而互感引發耦合電壓,稱為感性串擾。在pcb上,蘇州電路板設計,串擾與走線長度、信號線間距,以及參考地平面的狀況等有關。
● 信號---和時序錯誤:信號在pcb的導線上以有限的速度傳輸,信號從驅動端發出到達接收端,其間存在一個傳輸---。過多的信號---或者信號---不匹配可能導致時序錯誤和邏輯器件功能混亂。
現在讓我們看看在-pcb設計時發現的常見的錯誤:
關鍵組件需要干凈,電路板設---產,穩定的電壓源。去耦電容器放置在電源軌上,以在這方面提供幫助。
但是,為了使去耦電容器發揮比較好的作用,它們必須盡可能靠近需要穩定電壓的引腳。
來自電源的電源線需要進行布線,以便在連接到需要穩定電壓的引腳之前先連接到去耦電容器。
同樣重要的是,將電源穩壓器的輸出電容器放置在盡可能靠近穩壓器輸出引腳的位置。
這對于優化穩定性是必不可少的所有調節器都使用一個反饋環路,如果未正確穩定,該環路可能會振蕩。它還可以---瞬態響應。
高速電路設計面臨的問題
伴隨著半導體技術的快速發展,時鐘頻率越來越高。目前,超過一半的數字系統的時鐘頻率高于100mhz。另一方面,從半導體芯片封裝的發展來看,芯片體積越來越小、集成度越來越高、引腳數越來越多。所以,在當今的電路設計領域,電路系統正朝著-、小體積、高速度、高密度的方向飛速發展。這樣就帶來了一個問題,即芯片的體積減小導-路的布局、布線很困難,而信號的頻率還在逐年增1高,邊沿速率越來越快,pcb上的電磁現象更復雜,適用于低速電路的電路理論知識如基爾霍夫電壓/電流定律可能已失去作用。此外,電子設備越來越廣泛地應用于人們的工作和生活之中,電子設備工作的電磁環境越來越復雜,電磁兼容問題也越來越重要。