PCB科技 - 信號完整性高速數位PCB問題概述

本文介紹了一種高速數位信號處理器的設計方法 訊號PCB 基於信號完整性電腦分析的電路板. 在本設計方法中, 首先為所有高速數位信號建立PCB板級訊號傳輸模型, 然後通過對信號完整性的計算和分析，找到了設計的解空間, 最後在求解空間的基礎上完成PCB. 電路板設計和驗證.

隨著集成電路輸出開關速度的提高和PCB板密度的新增，信號完整性已成為高速數位pcn設計中必須關注的問題之一。 元件和PCB板的參數、元件在PCB板上的佈局以及高速訊號的佈線等因素將導致信號完整性問題，導致系統運行不穩定，甚至根本不運行。

如何充分考慮信號完整性因素 PCB設計 過程並採取有效的控制措施已成為當今社會的熱門話題 PCB設計 當今工業. 基於信號完整性電腦分析的高速數位PCB板設計方法可以有效地實現 PCB設計.

1、信號完整性問題概述

信號完整性（SI）是指訊號在電路中以正確的時間和電壓響應的能力。 如果電路中的訊號能够以所需的定時、持續時間和電壓幅度到達集成電路，則電路具有更好的信號完整性。 相反，當訊號無法正常響應時，會出現信號完整性問題。 廣義上講，信號完整性問題主要表現在五個方面：延遲、反射、串擾、同步開關雜訊和電磁相容性。

延遲是指訊號在PCB板的導線上以有限的速度傳輸，並且訊號從發送端發送到接收端，在此期間存在傳輸延遲。 訊號的延遲將影響系統的定時。 在高速數位系統中，傳輸延遲主要取決於導線的長度和導線周圍介質的介電常數。

此外，當PCB電路板上導線的特性阻抗（在高速數位系統中稱為傳輸線）與負載阻抗不匹配時，訊號到達接收端後，一部分能量將沿傳輸線反射回來，導致訊號波形失真，甚至出現訊號過沖和欠沖。 如果訊號在傳輸線上來回反射，則會產生振鈴和環形振盪。

由於PCB上的任何兩個設備或導線之間都存在互感，當導線上的一個設備或訊號發生變化時，其變化將通過電容和互感影響其他設備或電感。 線，也就是串擾。 串擾的强度取決於設備和導線的幾何尺寸和相互距離。

當PCB板上的多個數位信號同步切換時（如CPU數据總線、地址匯流排等），由於電源線和地線的阻抗，會產生同步切換雜訊，接地線上會發生地平面反彈。 譟音（稱為地面炸彈）。 SSN和接地反彈的强度還取決於集成電路的IO特性、PCB板的電源層和接地層的阻抗，以及PCB板上高速設備的佈局和佈線。

此外, 與其他電子設備一樣, PCB也有電磁相容性問題, 這主要與 PCB佈局 和接線方法.