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PCB部落格 - 10與高速PCB板設計相關的重要知識共享

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10與高速PCB板設計相關的重要知識共享

2022-09-07
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Author:iPCB

在高速研究中 PCB電路板 設計, 有許多知識點需要理解和掌握, 例如公共信號完整性, 反射, 相聲, 電源雜訊, 過濾, 等. 本文將分享與高速相關的1.0個重要知識 PCB板 與您一起設計, 希望對你的學習有所幫助.


1.信號完整性

信號完整性是指傳輸路徑上訊號的質量。

傳輸路徑可以是普通金屬線, 光學器件, 或其他媒體.
近距離, 低位元速率情况, 簡單的導體可以忠實地傳輸訊號. 另一方面, 如果是長途, 高位元速率訊號通過幾個不同的導體, 各種影響會降低訊號的可靠性, 使得系統或設備不能正常工作. 隨著集成電路輸出開關速度的新增和PCB密度的新增, 信號完整性已成為高速數位系統設計中必須關注的問題之一 PCB板s. 組件參數等因素,以及 PCB板s, 上的組件佈局 PCB板, 高速訊號的佈線會導致信號完整性問題, 導致系統運行不穩定, 甚至沒有工作. 要考慮的信號完整性問題主要包括振鈴, 相聲, 地面彈跳, 歪曲, 訊號損失, 以及電源中的雜訊.

PCB板

2.反射

反射是傳輸線上的回聲。 訊號功率(電壓和電流)的一部分被傳輸到線路並到達負載,

但是一部分被反射. 如果電源和負載具有相同的阻抗, 不會發生反射. 電源和負載之間的阻抗失配將導致線路反射, 負載將把一部分電壓反射回電源. 如果負載阻抗小於電源阻抗, 反射電壓為負, 如果負載阻抗大於源阻抗, 反射電壓為正. 軌跡幾何變化, 接線端接錯誤, 通過連接器傳輸, 功率平面中的不連續性都會導致這種反射.


3.相聲

串擾是兩條訊號線之間的耦合, 訊號線之間的互感和互電容會線上路上產生雜訊. 電容耦合感應耦合電流, 而電感耦合產生耦合電壓. 的參數  印刷電路板 板, 訊號線間距, 驅動端和接收端的電力特性, 線端接方法對串擾有一定的影響.

4.特性阻抗

讓我們先澄清幾個概念。 我們經常看到阻抗, 特性阻抗, 和暫態阻抗. 嚴格地說, 他們是不同的, 但它們仍然是一樣的. 它們仍然是阻抗的基本定義:傳輸線開始處的輸入. 阻抗簡稱為阻抗; 訊號在任何時間遇到的暫態阻抗稱為暫態阻抗; 如果傳輸線具有恒定的暫態阻抗, 它被稱為傳輸線的特性阻抗. 特性阻抗描述了訊號沿傳輸線 傳播時所經歷的瞬態阻抗, 這是影響傳輸線電路中信號完整性的主要因素. 除非另有規定, 特性阻抗通常稱為傳輸線阻抗.

PS(秒): 用於高速  印刷電路板 板 設計, 我們的目標是在傳輸過程中盡可能保持阻抗穩定, 這必須保持傳輸線的特性阻抗穩定.

5.電源完整性

電源完整性(PI),簡稱PI,是為了確認電源和目的地的電壓和電流是否符合要求。 電源完整性在當今的電子產品中非常重要. 電源完整性有幾個級別:晶片級, 晶片封裝層, 董事會層面, 以及系統級. 其中,  板級的電源完整性必須滿足以下三個要求:使晶片引脚的電壓紋波小於規格(例如, 電壓與 1伏 之間的誤差小於++/- 50mV),並控制接地彈跳(也稱為同步開關雜訊SSN、同步開關輸出SSO),减少電磁干擾(EMI)並保持電磁相容性(EMC):配電網(PDN)是電路板上的導體,囙此易於發射和接收雜訊的天線。


6

.. 電源雜訊

電源雜訊是一種電磁干擾, 其傳導雜訊頻譜約為 10kHz~30MHz, 可達到 150MHz。 電源雜訊, 特別是瞬態雜訊干擾, 它的上升速度很快, 短期, 電壓幅值高,隨機性强, 這容易對微型電腦和數位電路造成嚴重干擾. 在高頻電路中, 電源的雜訊對高頻訊號具有特別顯著的影響. 因此, 首先, 電源要求低雜訊. 在這裡, 清潔的地面和清潔的電力一樣重要.

7.過濾

波濾波是濾除訊號中特定頻帶頻率的操作, 是抑制和防止干擾的重要措施. 過濾分為經典過濾和現代過濾.

8.並行匯流排

匯流排是用於兩個或多個設備通信的共亯物理路徑, 訊號線的集合, 多個組件之間的公共連接, 並且用於在組件之間傳輸資訊. 根據不同的工作模式, 匯流排可分為兩種類型:一種是並行匯流排, 另一個是串列匯流排. 並行匯流排:可同時傳輸多位數據, 就像一條允許多輛車並排行駛的寬闊道路, 它也有雙向和單向點.

9.串列匯流排

同時只能發送一條數據, 就像一條只允許一輛車行駛的狹窄道路. 數據必須一個接一個地傳輸, 看起來像一個長數據字串, 所以它被稱為 “ 序列”.

10.拓撲結構

它是指網絡中的每個網站彼此連接的形式,

以及 PCB板 設計是指晶片之間的連接關係. 中常用的拓撲 PCB板 包括點對點, 雛菊鏈, 遠程集羣, 藝員, 等.