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PCB科技 - PCB信號完整性(SI)分析

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PCB信號完整性(SI)分析

2021-08-11
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Author:IPCB

印刷電路板信號完整性(SI)分析, signal Integrity (Signal Integrity) is abbreviated as SI, 指訊號線上訊號的質量, 訊號以電路中正確的定時和電壓響應的能力.


集成電路晶片(IC)或邏輯器件的高開關速度、終端組件的不正確佈局或高速訊號的不正確佈線可能導致反射、串擾、過沖和欠沖。 信號完整性問題(如欠調)和振鈴(振鈴)可能會導致系統輸出不正確的數據,電路可能無法正常工作,甚至根本無法工作。


印刷電路板信號完整性和設計

在印刷電路板設計中,印刷電路板設計者需要集成組件的佈局和佈線,並且在每種情况下應該使用哪些SI問題解決方法,以更好地解决印刷電路板板的信號完整性問題。 在某些情况下,IC的選擇可以决定SI問題的數量和嚴重程度。 開關時間或邊緣速率是指IC狀態轉換的速率。 IC邊緣速率越快,出現SI問題的可能性越高。 正確終止設備非常重要。


在印刷電路板設計中,减少信號完整性問題的常用方法是在傳輸線上添加終端組件。 在端接過程中,需要權衡元件數量、訊號切換速度和電路功耗的要求。 例如,添加端接組件意味著印刷電路板設計者用於佈線的空間更少,並且在佈局過程的後期階段添加端接組件將更加困難,因為必須為新組件和佈線保留適當的空間。 囙此,在印刷電路板佈局開始時,有必要確定是否需要放置終端組件。

印刷電路板

1.信號完整性設計的一般指南

如何定義印刷電路板的層數? 包括多少層? 如何最合理地安排每一層的內容? 例如,應該有幾層訊號層、電源層和地面層,以及如何交替排列訊號層和地面層。

如何設計各種電源模組系統? 如3.3V、2.5V、3V、1.8V、5V、12V等。 電源層的合理劃分和公共接地問題是影響印刷電路板穩定性的重要因素。

如何配寘去耦電容器? 使用去耦電容器消除雜訊是一種常見的方法,但如何確定其電容? 電容器放在哪裡? 使用什麼類型的電容器?

如何消除地面反彈雜訊? 地面反彈雜訊如何影響和干擾有用訊號?

如何消除返回路徑雜訊? 在許多情况下,不合理的電路設計是電路失效的關鍵,而電路設計往往是工程師們最無奈的工作。

如何合理設計電流分佈? 尤其是電/地層的電流分佈設計非常困難,如果總電流在印刷電路板板中分佈不均勻,將直接明顯影響印刷電路板板的不穩定運行。

此外,還有一些常見的訊號失真問題,如過沖、欠沖、振鈴、傳輸線延遲、阻抗匹配、串擾、小故障等,但這些問題與上述問題密不可分,它們之間存在因果關係。


2. 印刷電路板設計 guidelines to ensure signal integrity

The earlier the signal integrity (SI) problem is solved, 設計效率越高, 這樣可以避免在 電路板設計 已完成.

隨著集成電路輸出開關速度的提高,幾乎所有的設計都遇到了信號完整性問題,與訊號週期無關。 即使過去沒有SI問題,但隨著電路工作頻率的新增,肯定會遇到信號完整性問題。

SI和EMC專家需要在 印刷電路板 路由. 然後, 印刷電路板 電路板設計可以遵循一系列非常嚴格的設計規則. 有疑問的地方, 您可以添加終端組件以獲得盡可能多的SI. 安全裕度.


Power integrity (PI) and signal integrity (SI) are closely related, 而功率完整性直接影響最終的信號完整性 印刷電路板板. 在很多情况下, 訊號失真的主要原因是供電系統.