PCB新聞 - 3分鐘後告訴你什麼是高速賽道

電路處理的訊號頻率足够高，囙此在此頻率下傳輸線的阻抗足以影響訊號. 在此頻率下工作的電路稱為 高速電路板.

1. 什麼是 高速電路板

一般認為，如果數位邏輯電路的頻率達到或超過45MHZ～50MHZ，並且工作在該頻率以上的電路已經占整個電子系統的一定份額（例如，1/3），則稱之為高速電路。 事實上，訊號邊緣的諧波頻率高於訊號本身的頻率。 正是訊號的上升沿和下降沿（或訊號跳變）導致了訊號傳輸的意外結果。 囙此，一般認為，如果線路傳播延遲大於數位信號驅動端上升時間的1/2，則此類訊號被視為高速訊號，並產生傳輸線效應。

訊號傳輸發生在訊號狀態變化的瞬間，例如上升或下降時間。 訊號從驅動端到接收端經過一段固定的時間。 如果傳輸時間小於上升或下降時間的1/2，則來自接收端的反射訊號將在訊號改變狀態之前到達驅動端。 相反，在訊號改變狀態後，反射訊號將到達驅動端。 如果反射訊號很强，疊加波形可能會改變邏輯狀態。

2、高速訊號的確定

上面我們定義了傳輸線效應發生的先決條件，但我們如何知道線路延遲是否大於驅動端訊號上升時間的1/2？ 通常，訊號上升時間的典型值可以在設備手册中給出，訊號傳播時間由PCB設計中的實際佈線長度决定。 下圖顯示了訊號上升時間與允許佈線長度（延遲）之間的對應關係。

PCB上每組織英寸的延遲為0.167ns。 然而，如果網絡電纜上設定了許多過孔、許多設備管脚和許多約束，則延遲將新增。 通常，高速邏輯器件的訊號上升時間約為0.2ns。 如果板上有砷化鎵晶片，則最大佈線長度為7.62mm。

設Tr為訊號上升時間，Tpd為訊號線傳播延遲。 如果Tr–4Tpd，則訊號落在安全區域。 如果2Tpd–Tr–4Tpd，訊號下降到不確定區域。 如果Tr–2Tpd，訊號落在問題區域。 對於落在不確定區域和問題區域的訊號，應使用高速佈線方法。

簡單的佈局設計可以手工實現，複雜的佈局設計需要借助電腦輔助設計（CAD）來實現。 優秀的版圖設計可以節省生產成本，實現良好的電路效能和散熱效能。

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