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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2020-02-18

主要的信號(hào)完整性問(wèn)題包括:延遲、反射、同步切換噪聲、振蕩、地彈、串?dāng)_等。信號(hào)完整性是指信號(hào)在電路中能以正確的時(shí)序和電壓做出響應(yīng)的能力,是信號(hào)未受到損傷的一種狀態(tài),它表示信號(hào)在信號(hào)線上的質(zhì)量。延遲(Delay)延遲是指信號(hào)在PCB板的導(dǎo)線上以有限的速度傳輸,信號(hào)從發(fā)送端發(fā)出到達(dá)接收端,其間存在一個(gè)傳輸延遲。信號(hào)的延遲會(huì)對(duì)系統(tǒng)的時(shí)序產(chǎn)生影響,傳輸延遲主要取決于導(dǎo)線的長(zhǎng)度和導(dǎo)線周圍介質(zhì)的介電常數(shù)。在高速數(shù)字系統(tǒng)中,信號(hào)傳輸線長(zhǎng)度是影響時(shí)鐘脈沖相位差的較直接因素,時(shí)鐘脈沖相位差是指同時(shí)產(chǎn)生的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào),到達(dá)接收端的時(shí)間不同步。時(shí)鐘脈沖相位差降低了信號(hào)沿到達(dá)的可預(yù)測(cè)性,如果時(shí)鐘脈沖相位差太大,會(huì)在接收端產(chǎn)生錯(cuò)誤的信號(hào),如圖1所示,傳輸線時(shí)延已經(jīng)成為時(shí)鐘脈沖周期中的重要部分。反射(Reflection)反射就是子傳輸線上的回波。當(dāng)信號(hào)延遲時(shí)間(Delay)遠(yuǎn)大于信號(hào)跳變時(shí)間(TransitionTime)時(shí),信號(hào)線必須當(dāng)作傳輸線。當(dāng)傳輸線的特性阻抗與負(fù)載阻抗不匹配時(shí),信號(hào)功率(電壓或電流)的一部分傳輸?shù)骄€上并到達(dá)負(fù)載處,但是有一部分被反射了。若負(fù)載阻抗小于原阻抗,反射為負(fù);反之,反射為正。專業(yè)PCB設(shè)計(jì)開發(fā)生產(chǎn)各種電路板,與多家名企合作,歡迎咨詢!山東6層pcb平均價(jià)格

隨著集成電路輸出開關(guān)速度提高以及PCB板密度增加,信號(hào)完整性(SignalIntegrity)已經(jīng)成為高速數(shù)字PCB設(shè)計(jì)必須關(guān)心的問(wèn)題之一,元器件和PCB板的參數(shù)、元器件在PCB板上的布局、高速信號(hào)線的布線等因素,都會(huì)引起信號(hào)完整性的問(wèn)題。對(duì)于PCB布局來(lái)說(shuō),信號(hào)完整性需要提供不影響信號(hào)時(shí)序或電壓的電路板布局,而對(duì)電路布線來(lái)說(shuō),信號(hào)完整性則要求提供端接元件、布局策略和布線信息。PCB上信號(hào)速度高、端接元件的布局不正確或高速信號(hào)的錯(cuò)誤布線都會(huì)引起信號(hào)完整性問(wèn)題,從而可能使系統(tǒng)輸出不正確的數(shù)據(jù)、電路工作不正常甚至完全不工作,如何在PCB板的設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮信號(hào)完整性的因素,并采取有效的控制措施,已經(jīng)成為當(dāng)今PCB設(shè)計(jì)業(yè)界中的一個(gè)熱門話題。良好的信號(hào)完整性,是指信號(hào)在需要的時(shí)候能以正確的時(shí)序和電壓電平數(shù)值做出響應(yīng)。反之,當(dāng)信號(hào)不能正常響應(yīng)時(shí),就出現(xiàn)了信號(hào)完整性問(wèn)題。信號(hào)完整性問(wèn)題能導(dǎo)致或直接帶來(lái)信號(hào)失真、定時(shí)錯(cuò)誤、不正確數(shù)據(jù)、地址和控制線以及系統(tǒng)誤工作,甚至系統(tǒng)崩潰,信號(hào)完整性問(wèn)題不是某單一因素導(dǎo)致的,而是板級(jí)設(shè)計(jì)中多種因素共同引起的。IC的開關(guān)速度,端接元件的布局不正確或高速信號(hào)的錯(cuò)誤布線都會(huì)引起信號(hào)完整性問(wèn)題。江西10層pcb專業(yè)PCB設(shè)計(jì)版圖多少錢??jī)?nèi)行告訴你,超過(guò)這個(gè)價(jià)你就被坑了!

走線間距離間隔必須是單一走線寬度的3倍或兩個(gè)走線間的距離間隔必須大于單一走線寬度的2倍)。更有效的做法是在導(dǎo)線間用地線隔離。(4)在相鄰的信號(hào)線間插入一根地線也可以有效減小容性串?dāng)_,這根地線需要每1/4波長(zhǎng)就接入地層。(5)感性耦合較難壓制,要盡量降低回路數(shù)量,減小回路面積,信號(hào)回路避免共用同一段導(dǎo)線。(6)相鄰兩層的信號(hào)層走線應(yīng)垂直,盡量避免平行走線,減少層間的串?dāng)_。(7)表層只有一個(gè)參考層面,表層布線的耦合比中間層要強(qiáng),因此,對(duì)串?dāng)_比較敏感的信號(hào)盡量布在內(nèi)層。(8)通過(guò)端接,使傳輸線的遠(yuǎn)端和近端、終端阻抗與傳輸線匹配,可較高減少串?dāng)_和反射干擾。反射分析當(dāng)信號(hào)在傳輸線上傳播時(shí),只要遇到了阻抗變化,就會(huì)發(fā)生反射,解決反射問(wèn)題的主要方法是進(jìn)行終端阻抗匹配。典型的傳輸線端接策略在高速數(shù)字系統(tǒng)中,傳輸線上阻抗不匹配會(huì)引起信號(hào)反射,減少和消除反射的方法是根據(jù)傳輸線的特性阻抗在其發(fā)送端或接收端進(jìn)行終端阻抗匹配,從而使源反射系數(shù)或負(fù)載反射系數(shù)為O。傳輸線的長(zhǎng)度符合下列的條件應(yīng)使用端接技術(shù):L>tr/2tpd。式中,L為傳輸線長(zhǎng);tr為源端信號(hào)上升時(shí)間;tpd為傳輸線上每單位長(zhǎng)度的負(fù)載傳輸延遲。

布線的幾何形狀、不正確的線端接、經(jīng)過(guò)連接器的傳輸及電源平面不連續(xù)等因素的變化均會(huì)導(dǎo)致此類反射。同步切換噪聲(SSN)當(dāng)PCB板上的眾多數(shù)字信號(hào)同步進(jìn)行切換時(shí)(如CPU的數(shù)據(jù)總線、地址總線等),由于電源線和地線上存在阻抗,會(huì)產(chǎn)生同步切換噪聲,在地線上還會(huì)出現(xiàn)地平面反彈噪聲(地彈)。SSN和地彈的強(qiáng)度也取決于集成電路的I/O特性、PCB板電源層和平面層的阻抗以及高速器件在PCB板上的布局和布線方式。串?dāng)_(Crosstalk)串?dāng)_是兩條信號(hào)線之間的耦合,信號(hào)線之間的互感和互容引起線上的噪聲。容性耦合引發(fā)耦合電流,而感性耦合引發(fā)耦合電壓。串?dāng)_噪聲源于信號(hào)線之間、信號(hào)系統(tǒng)和電源分布系統(tǒng)之間、過(guò)孔之間的電磁耦合。串繞有可能引起假時(shí)鐘,間歇性數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等,對(duì)鄰近信號(hào)的傳輸質(zhì)量造成影響。實(shí)際上,我們并不需要完全消除串繞,只要將其控制在系統(tǒng)所能承受的范圍之內(nèi)就達(dá)到目的。PCB板層的參數(shù)、信號(hào)線間距、驅(qū)動(dòng)端和接收端的電氣特性、基線端接方式對(duì)串?dāng)_都有一定的影響。過(guò)沖(Overshoot)和下沖(Undershoot)過(guò)沖就是前列個(gè)峰值或谷值超過(guò)設(shè)定電壓,對(duì)于上升沿,是指比較高電壓,對(duì)于下降沿是指比較低電壓。下沖是指下一個(gè)谷值或峰值超過(guò)設(shè)定電壓。,專業(yè)從事PCB設(shè)計(jì),pcb線路板生產(chǎn)服務(wù)商,價(jià)格便宜,點(diǎn)此查看!

即只規(guī)定差分線內(nèi)部而不是不一樣的差分對(duì)中間規(guī)定長(zhǎng)度匹配。在扇出地區(qū)能夠容許有5mil和10mil的線距。50mil內(nèi)的走線能夠不用參照平面圖。長(zhǎng)度匹配應(yīng)挨近信號(hào)管腳,而且長(zhǎng)度匹配將能根據(jù)小視角彎折設(shè)計(jì)方案。圖3PCI-E差分對(duì)長(zhǎng)度匹配設(shè)計(jì)方案為了更好地**小化長(zhǎng)度的不匹配,左彎折的總數(shù)應(yīng)當(dāng)盡量的和右彎折的總數(shù)相同。當(dāng)一段環(huán)形線用于和此外一段走線來(lái)開展長(zhǎng)度匹配,每段長(zhǎng)彎曲的長(zhǎng)度務(wù)必超過(guò)三倍圖形界限。環(huán)形線彎曲一部分和差分線的另一條線的**大間距務(wù)必低于一切正常差分線距的二倍。而且,當(dāng)選用多種彎折走線到一個(gè)管腳開展長(zhǎng)度匹配時(shí)非匹配一部分的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)不大于45mil。(6)PCI-E必須在發(fā)送端和協(xié)調(diào)器中間溝通交流藕合,而且耦合電容一般是緊貼發(fā)送端。差分對(duì)2個(gè)信號(hào)的溝通交流耦合電容務(wù)必有同樣的電容器值,同樣的封裝規(guī)格,而且部位對(duì)稱性。假如很有可能得話,傳送對(duì)差分線應(yīng)當(dāng)在高層走線。電容器值務(wù)必接近75nF到200nF中間,**好是100nF。強(qiáng)烈推薦應(yīng)用0402的貼片式封裝,0603的封裝也是可接納的,可是不允許應(yīng)用軟件封裝。差分對(duì)的2個(gè)信號(hào)線的電力電容器I/O走線理應(yīng)對(duì)稱性的。盡量避免**分離出來(lái)匹配,差分對(duì)走線分離出來(lái)到管腳的的長(zhǎng)度也應(yīng)盡可能短。選對(duì)PCB設(shè)計(jì)版圖,線路板加工機(jī)構(gòu)讓你省力又省心!科技就不錯(cuò),價(jià)格優(yōu)惠,品質(zhì)保證!河北品質(zhì)pcb出廠價(jià)格

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