PCB科技 - 高速PCB設計入門概念解讀

To do high-speed 印刷電路板設計, 您必須首先瞭解以下基本概念, 哪些是基礎.

一, 是什麼 電磁干擾（EMI） and electromagnetic compatibility (EMC)?

(（電磁干擾）), 有兩種傳導干擾和輻射干擾. Conducted interference refers to the coupling (interference) of signals on one electrical network to another electrical network through a conductive medium. Radiated interference refers to the interference source coupling (interference) its signal to another electrical network through space. In high-speed 印刷電路板 和系統 設計, 高頻訊號線, 集成電路引脚, 各種連接器, 等. 可能成為具有天線特性的輻射干擾源, 可以發射電磁波並影響其他系統或系統中的其他子系統. 正常工作.

自20世紀70年代中期電子系統中出現降噪科技以來，主要是由於1990年美國聯邦通信委員會和1992年歐盟提出了商業數位產品法規。 這些法規要求公司確保其產品符合嚴格的磁化率。 和發佈指南。 符合這些法規的產品稱為EMC（電磁相容性）。

第二，什麼是信號完整性（signal integrity）？

信號完整性是指訊號線上訊號的質量. 具有良好信號完整性的訊號意味著它具有需要時必須達到的電壓水准值. 信號完整性差不是由單一因素造成的, 但董事會層面的多重因素 設計. 主要的信號完整性問題包括反射, 振盪, 地面彈跳, 串擾, 等. 常見信號完整性問題及解決方案

第3，什麼是反射？

反射是傳輸線上的回聲。 部分訊號功率（電壓和電流）傳輸至線路並到達負載，但部分訊號功率會被反射。 如果電源和負載具有相同的阻抗，則不會發生反射。

電源和負載之間的阻抗失配將導致線路反射，負載將部分電壓反射回電源。 如果負載阻抗小於電源阻抗，則反射電壓為負。 相反，如果負載阻抗大於源阻抗，則反射電壓為正。 佈線幾何結構、錯誤的接線端接、通過連接器的傳輸以及電源平面中的不連續性等因素的變化都可能導致此類反射。

什麼是串擾？

串擾是兩條訊號線之間的耦合，訊號線之間的互感和電容會線上路上產生雜訊。 電容耦合產生耦合電流，電感耦合產生耦合電壓。 印刷電路板層的參數、訊號線間距、驅動端和接收端的電力特性以及線端接方法都對串擾有一定的影響。

第五，什麼是超調和欠調？

過沖是指超過設定電壓的第一個峰值或穀值，對於上升沿，它指的是最高電壓，對於下降沿，它指的是最低電壓。 下沖是指下一個山谷或山峰。 過沖過大會導致保護二極體工作，導致過早故障。 過多的欠調可能會導致錯誤的時鐘或數據錯誤（誤操作）。

六 什麼是響鈴和四捨五入？

振盪現象是重複的過沖和欠沖。 訊號振盪和周圍振盪是由線路上的電感和電容過大引起的。 振動屬於欠阻尼狀態，周圍振動屬於過阻尼狀態。 信號完整性問題通常發生在週期性訊號中，例如時鐘。 振盪和環繞振盪是由反射等多種因素引起的。 振盪可以通過適當的終止來减少，但不可能完全消除。

七 什麼是地平面反彈雜訊和返回雜訊？

當電路中存在大電流浪湧時，會導致接地層反彈雜訊（稱為地面反彈）。 例如，當大量晶片輸出同時接通時，一個大的瞬態電流將流過晶片和電路板的電源平面。， 晶片封裝和電源平面的電感和電阻會產生功率雜訊，從而在實際接地層（0V）上產生電壓波動和變化。 這種譟音會影響其他部件的動作。 負載電容的新增、負載電阻的降低、接地電感的新增以及開關器件數量的新增都會導致接地反彈的新增。

由於接地板的劃分（包括電源和接地），例如，接地板分為數位接地、類比接地、遮罩接地等，當數位信號進入類比接地區域時，會產生接地板回波雜訊。 同樣，電源層也可以分為2.5V電壓電壓、3.3伏、5V等。囙此，在多電壓印刷電路板設計中，需要特別注意地平面的反彈雜訊和返回雜訊。

8、時域和頻域的區別是什麼？

時域是電壓或電流隨時間變化的過程，可以用示波器觀察到。 它通常用於找出引脚之間的延遲、偏移、超調、欠調和穩定時間。

頻域是基於頻率的電壓或電流變化過程，可以用頻譜分析儀觀察到。 它通常用於比較波形與FCC和其他EMI控制限值。

9、什麼是阻抗？

阻抗是輸電線上輸入電壓與輸入電流的比率（Z0=V/I）。 當信號源向線路發送訊號時，它將封锁其行駛，直到2*TD，信號源看不到其變化，其中TD是線路延遲（延遲）。

10、什麼是結算時間？

穩定時間是振盪訊號穩定到指定最終值所需的時間。

11、引脚間延遲（delay）是什麼？

引脚間延遲是指驅動器狀態改變與接收器狀態改變之間的時間。 這些變化通常發生在給定電壓的50%時。 最小延遲發生在輸出首次超過給定閾值（閾值）時，最大延遲發生在輸出最後一次超過電壓閾值（閾值）時。 量測所有這些條件。

什麼是歪斜？

訊號偏移是到達同一網絡的不同接收機之間的時間偏移。 偏移量還用於時鐘和數據到達邏輯門的時間偏差。

13、回轉率是多少？

轉換率是邊緣的斜率（訊號電壓的時間變化率）。 輸入/輸出（如PCI）的技術規格介於兩個電壓之間。 這是可以量測的回轉率。

什麼是靜態線？

它在當前時鐘週期內不切換。 它也被稱為“卡在”線或靜態線。 串擾（串擾）會導致靜態線路在時鐘週期內切換。

什麼是假時鐘？

假時鐘意味著當時鐘超過閾值時，它會無意識地改變狀態（有時在VIL或VIH之間）。 它通常是由過多的欠調或串擾引起的。