PCB部落格 - PCB板設計和信號完整性分析

1.信號完整性分析

與SI相關的因素：反射，

串擾, 輻射. 反射是由傳輸路徑上的阻抗失配引起的； 串擾是由行距引起的； 輻射與高速設備本身和 PCB電路板 設計.

輸電線路判斷

使用用於判斷高速訊號的先前公式，

為了區分高速和低速，需要考慮訊號頻率和傳輸路徑長度.

判斷步驟：

1）獲得訊號的有效頻率Fknee和跡線長度L；

2.）使用Fknee計算訊號的有效波長， 那就是,  λ 膝蓋= C/F膝蓋；

3.）判斷L和1/6x島之間的關係 膝蓋,  如果L>1/6x島 膝蓋, 訊號是高速訊號, 否則為低速訊號； 其中膝蓋= 截止日期： 膝蓋； 式中， C 是略低於光速的速度,  F 拐點= 0.5./Tr（10%~90%）， 還應注意，如果 100米 頻率的訊號沒有現成的板, 可以估計有效頻率 Fknee和Fknee是Fclock（訊號週期）的大約7倍）。 如果L>1/6x島 膝蓋, 它被視為傳輸線, 傳輸線必須考慮訊號的反射，這可能是傳輸過程中阻抗失配引起的.  反射公式：訊號反射\=（Z2-Z1）/（Z2+Z1）； 其中Z2是反射點之後的線路阻抗； Z1是反射前的線路阻抗； 可能的 價值  其中， 當它為 0 時, 它被完全吸收了, 當它是 ±1 時, 它是反射的. 訊號的反射是由原點阻抗不匹配引起的, 傳輸路徑, 和終止. 减少反射方法：為了盡可能减少訊號的反射,  Z2型 和 Z1型 需要盡可能接近. 阻抗匹配有幾種方法：發送端串聯匹配, 接收端並行匹配, 接收端分壓匹配, 接收端電阻和電容的並聯匹配, 以及接收端二極體的並行匹配.

4）接收機分壓器匹配

5）接收端電阻和電容的並聯匹配

優點：功耗低；

缺點：接收端的高低電平不匹配。 由於電容器的存在, 訊號的邊緣變化將减慢.

2.訊號電路

訊號環路主要包括兩條路徑， 一個是驅動路徑，另一個是環路路徑. 發送端測得的信號電平, 傳輸路徑和接收端本質上是驅動路徑和返回路徑上相應位置處的訊號電壓.  價值 這兩條路都很重要. 提供完整的返回路徑,  需要注意以下幾點：

1）當訊號層改變時， 不要更改參攷圖層. 如果訊號從訊號層 1. 更改為訊號層 2. 參攷層是底層 1. 在這種情況下, 返回路徑不需要更改層, 那就是, 訊號改變層對其返回路徑沒有影響.

2）當訊號改變層時， 參攷層的網絡内容不變. 那就是, 訊號 1. 開頭的參攷層是功率層 1/ 底層 1. 更改圖層後, 訊號 1. 的基準層是功率層 2/ 底層 2. 參攷層的網絡内容保持不變, 所有這些都是 GND公司 或電源内容. 返回路徑可以使用附近的 GND公司 或電源過孔佈線. 在這裡, 在高速情况下, 過孔的電容電抗和電感電抗不容忽視. 在這種情況下, 應儘量減少過孔，以减少過孔本身引起的阻抗變化的影響, 並减少對訊號返回路徑的影響.

3）當訊號層改變時， 在訊號通孔附近添加一個與參攷層内容相同的通孔.

4）如果在層改變之前和之後兩個參攷層的網絡特性不同， 要求兩個參攷層彼此靠近，以减小層間阻抗和返回路徑上的電壓降.

5）當變化層的訊號密集時， 附近地面或電源孔之間應保持一定距離. 當有許多層變化的訊號時, 有必要在地面或電源上設定更多的通孔.

3.相聲

解决串擾的方法是高速訊號

PCB板, 時鐘訊號, 其他數據訊號, 等., 間距滿足3W原則.