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來源: 發(fā)布時間:2020-02-08

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而是板級設(shè)計中多種因素共同引起的,主要的信號完整性問題包括反射、振鈴、地彈、串擾等,下面主要介紹串擾和反射的解決方法。串擾分析:串擾是指當信號在傳輸線上傳播時,因電磁耦合對相鄰的傳輸線產(chǎn)生不期望的電壓噪聲干擾。過大的串擾可能引起電路的誤觸發(fā),導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。由于串擾大小與線間距成反比,與線平行長度成正比。串擾隨電路負載的變化而變化,對于相同拓撲結(jié)構(gòu)和布線情況,負載越大,串擾越大。串擾與信號頻率成正比,在數(shù)字電路中,信號的邊沿變化對串擾的影響比較大,邊沿變化越快,串擾越大。針對以上這些串擾的特性,可以歸納為以下幾種減小串擾的方法:(1)在可能的情況下降低信號沿的變換速率。通過在器件選型的時候,在滿足設(shè)計規(guī)范的同時應(yīng)盡量選擇慢速的器件,并且避免不同種類的信號混合使用,因為快速變換的信號對慢變換的信號有潛在的串擾危險。(2)容性耦合和感性耦合產(chǎn)生的串擾隨受干擾線路負載阻抗的增大而增大,所以減小負載可以減小耦合干擾的影響。(3)在布線條件許可的情況下,盡量減小相鄰傳輸線間的平行長度或者增大可能發(fā)生容性耦合導(dǎo)線之間的距離,如采用3W原則。遼寧標準pcb價目本公司是專業(yè)提供PCB設(shè)計與生產(chǎn)線路板生產(chǎn)廠家,多年行業(yè)經(jīng)驗,類型齊全!歡迎咨詢!

過分的過沖能夠引起保護二極管工作,導(dǎo)致其過早的失效。過分的下沖能夠引起假的時鐘或數(shù)據(jù)錯誤(誤操作)。振蕩(Ringing)和環(huán)繞振蕩(Rounding)振蕩現(xiàn)象是反復(fù)出現(xiàn)過沖和下沖。信號的振蕩即由線上過渡的電感和電容引起的振蕩,屬于欠阻尼狀態(tài),而環(huán)繞振蕩,屬于過阻尼狀態(tài)。振蕩和環(huán)繞振蕩同反射一樣也是由多種因素引起的,振蕩可以通過適當?shù)亩私佑枰詼p小,但是不可能完全消除。地電平的反彈噪聲和回流噪聲在電路中有較大的電流涌動時會引起地平面反彈噪聲,如大量芯片的輸出同時開啟時,將有一個較大的瞬態(tài)電流在芯片與板的電源平面流過,芯片封裝與電源平面的電感和電阻會引發(fā)電源噪聲,這樣會在真正的地平面(OV)上產(chǎn)生電壓的波動和變化,這個噪聲會影響其他元件的動作。負載電容的增大、負載電阻的減小、地電感的增大、同時開關(guān)器件數(shù)目的增加均會導(dǎo)致地彈的增大。由于地電平面(包括電源和地)分割,例如地層被分割為數(shù)字地、模擬地、屏蔽地等,當數(shù)字信號走到模擬地線區(qū)域時,就會生成地平面回流噪聲。同樣,電源層也可能會被分割為V,V,5V等。所以在多電壓PCB設(shè)計中,對地電平面的反彈噪聲和回流噪聲需要特別注意。信號完整性問題不是由某一單一因素引起的。

隨著集成電路輸出開關(guān)速度提高以及PCB板密度增加,信號完整性(SignalIntegrity)已經(jīng)成為高速數(shù)字PCB設(shè)計必須關(guān)心的問題之一,元器件和PCB板的參數(shù)、元器件在PCB板上的布局、高速信號線的布線等因素,都會引起信號完整性的問題。對于PCB布局來說,信號完整性需要提供不影響信號時序或電壓的電路板布局,而對電路布線來說,信號完整性則要求提供端接元件、布局策略和布線信息。PCB上信號速度高、端接元件的布局不正確或高速信號的錯誤布線都會引起信號完整性問題,從而可能使系統(tǒng)輸出不正確的數(shù)據(jù)、電路工作不正常甚至完全不工作,如何在PCB板的設(shè)計過程中充分考慮信號完整性的因素,并采取有效的控制措施,已經(jīng)成為當今PCB設(shè)計業(yè)界中的一個熱門話題。良好的信號完整性,是指信號在需要的時候能以正確的時序和電壓電平數(shù)值做出響應(yīng)。反之,當信號不能正常響應(yīng)時,就出現(xiàn)了信號完整性問題。信號完整性問題能導(dǎo)致或直接帶來信號失真、定時錯誤、不正確數(shù)據(jù)、地址和控制線以及系統(tǒng)誤工作,甚至系統(tǒng)崩潰,信號完整性問題不是某單一因素導(dǎo)致的,而是板級設(shè)計中多種因素共同引起的。IC的開關(guān)速度,端接元件的布局不正確或高速信號的錯誤布線都會引起信號完整性問題。,專業(yè)PCB設(shè)計,高精密多層PCB板,24小時快速打樣!

傳輸線的端接通常采用2種策略:使負載阻抗與傳輸線阻抗匹配,即并行端接;使源阻抗與傳輸線阻抗匹配,即串行端接。(1)并行端接并行端接主要是在盡量靠近負載端的位置接上拉或下拉阻抗,以實現(xiàn)終端的阻抗匹配,根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境,并行端接又可以分為如圖2所示的幾種類型。(2)串行端接串行端接是通過在盡量靠近源端的位置串行插入一個電阻到傳輸線中來實現(xiàn),串行端接是匹配信號源的阻抗,所插入的串行電阻阻值加上驅(qū)動源的輸出阻抗應(yīng)大于等于傳輸線阻抗。這種策略通過使源端反射系數(shù)為零,從而壓制從負載反射回來的信號(負載端輸入高阻,不吸收能量)再從源端反射回負載端。不同工藝器件的端接技術(shù)阻抗匹配與端接技術(shù)方案隨著互聯(lián)長度、電路中邏輯器件系列的不同,也會有所不同。只有針對具體情況,使用正確、適當?shù)亩私臃椒ú拍苡行У販p少信號反射。一般來說,對于一個CMOS工藝的驅(qū)動源,其輸出阻抗值較穩(wěn)定且接近傳輸線的阻抗值,因此對于CMOS器件使用串行端接技術(shù)就會獲得較好的效果;而TTL工藝的驅(qū)動源在輸出邏輯高電平和低電平時其輸出阻抗有所不同。這時,使用并行戴維寧端接方案則是一個較好的策略;ECL器件一般都具有很低的輸出阻抗。我們是PCB設(shè)計和生產(chǎn)線路板的廠家,提供專業(yè)pcb抄板!快速打樣,批量生產(chǎn)!重慶8層pcb價目

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PCB設(shè)計的原件封裝:(1)焊盤間距。如果是新的器件,要自己畫元件封裝,保證間距合適。焊盤間距直接影響到元件的焊接。(2)過孔大小(如果有)。對于插件式器件,過孔大小應(yīng)該保留足夠的余量,一般保留不小于0.2mm比較合適。(3)輪廓絲印。器件的輪廓絲印比較好比實際大小要大一點,保證器件可以順利安裝。PCB設(shè)計的布局(1)IC不宜靠近板邊。(2)同一模塊電路的器件應(yīng)靠近擺放。比如去耦電容應(yīng)該靠近IC的電源腳,組成同一個功能電路的器件應(yīng)優(yōu)先擺放在同一個區(qū)域,層次分明,保證功能的實現(xiàn)。(3)根據(jù)實際安裝來安排插座位置。插座都是通過引線連接到其他模塊的,根據(jù)實際結(jié)構(gòu),為了安裝方便,一般采用就近原則安排插座位置,而且一般靠近板邊。(4)注意插座方向。插座都是有方向的,方向反了,線材就要重新定做。對于平插的插座,插口方向應(yīng)朝向板外。(5)KeepOut區(qū)域不能有器件。(6)干擾源要遠離敏感電路。高速信號、高速時鐘或者大電流開關(guān)信號都屬于干擾源,應(yīng)遠離敏感電路(如復(fù)位電路、模擬電路)??梢杂娩伒貋砀糸_它們。北京6層pcb