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PCB科技 - 信號完整性研究:注意訊號上升時間

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信號完整性研究:注意訊號上升時間

2021-08-25
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Author:IPCB

訊號的上升時間對於理解信號完整性問題非常重要。 高速PCB設計中的大多數問題都與它有關,必須給予足够的重視。


訊號上升時間不是訊號從低到高上升所需的時間,而是其中的一部分。業界對它的定義尚未統一。 最好的辦法是遵循上游晶片製造商的定義。 畢竟,這些巨人有發言權。 通常有兩種類型:第一種定義為10-90上升時間,即訊號從高電平的10%上升到90%所需的時間。 另一個是20-80上升時間,即訊號從高電平的20%上升到80%所需的時間。 從IBIS模型中可以看出,兩者都被使用了。 對於相同的波形,20-80的上升時間自然更短。


好吧,理解這一點就足够了。 對於我們的終端應用,確切的數位有時不是很重要,晶片製造商通常不會直接向我們列出這個值。當然,有些晶片可以從IBIS模型中粗略估計這個值。 不幸的是,並不是每種晶片都有IBIS型號。


重要的是要樹立這樣一個概念:上升時間對電路效能有重要影響,只要它小到一定範圍,就必須引起注意,即使它是一個非常模糊的範圍。 沒有必要精確地定義這個範圍標準,也沒有實際意義。 你只需要記住,現時的晶片加工技術使這段時間非常短,已經達到了ps級,是時候關注他的影響了。


隨著訊號上升時間的减少,反射、串擾、軌道坍塌、電磁輻射和地反彈等問題變得更加嚴重,雜訊問題也更難解决。 上一代產品的設計方案可能不適用於這一代產品。


從頻譜分析的角度來看,訊號上升時間的减少相當於訊號頻寬的新增,即訊號中有更多的高頻分量。 正是這些高頻元件使設計變得困難。 互連線路必須被視為傳輸線路,這會產生許多以前沒有的問題。


囙此,要瞭解信號完整性,必須有這樣一個概念:訊號的陡峭上升沿是信號完整性問題的罪魁禍首。

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