確保信號(hào)完整性的電路板設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(已修改)
2025-01-25 15:26 本頁(yè)面
【正文】 ：；:；：確保信號(hào)完整性的電路板設(shè)計(jì)準(zhǔn)則信號(hào)完整性 (SI) 問(wèn)題解決得越早，設(shè)計(jì)的效率就越高，從而可避免在電路板設(shè)計(jì)完成之后才增加端接器件。 SI 設(shè)計(jì)規(guī)劃的工具和資源不少，本文探索信號(hào)完整性的核心議題以及解決 SI 問(wèn)題的幾種方法，在此忽略設(shè)計(jì)過(guò)程的技術(shù)細(xì)節(jié)?！ ? 、 SI 問(wèn)題的提出 隨著 IC 輸出開關(guān)速度的提高，不管信號(hào)周期如何，幾乎所有設(shè)計(jì)都遇到了信號(hào)完整性問(wèn)題。即使過(guò)去你沒(méi)有遇到 SI 問(wèn)題，但是隨著電路工作頻率的提高，今后一定會(huì)遇到信號(hào)完整性問(wèn)題。 信號(hào)完整性問(wèn)題主要指信號(hào)的過(guò)沖和阻尼振蕩現(xiàn)象，它們主要是 IC 驅(qū)動(dòng)幅度和跳變時(shí)間的函數(shù)。也就是說(shuō)，即使布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沒(méi)有變化，只要芯片速度變得足夠快，現(xiàn)有設(shè)計(jì)也將處于臨界狀態(tài)或者停止工作。我們用兩個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明信號(hào)完整性設(shè)計(jì)是不可避免的。 實(shí)例之一︰在通信領(lǐng)域，前沿的電信公司正為語(yǔ)音和數(shù)據(jù)交換生產(chǎn)高速電路板 ( 高于 500MHz) ，此時(shí)成本并不特別重要，因而可以盡量采用多層板。這樣的電路板可以實(shí)現(xiàn)充分接地并容易構(gòu)成電源回路，也可以根據(jù)需要采用大量離散的端接器件，但是設(shè)計(jì)必須正確，不能處于臨界狀態(tài)。 SI 和 EMC 專家在布線之前要進(jìn)行仿真和計(jì)算，然后，電路板設(shè)計(jì)就可以遵循一系列非常嚴(yán)格的設(shè)計(jì)規(guī)則，在有疑問(wèn)的地方，可以增加端接器件，從而獲得盡可能多的 SI 安全裕量。電路板實(shí)際工作過(guò)程中，總會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，為此，通過(guò)采用可控阻抗端接線，可以避免出現(xiàn) SI 問(wèn)題。簡(jiǎn)而言之，超標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)可以解決 SI 問(wèn)題。 實(shí)例之二︰從成本上考慮，電路板通常限制在四層以內(nèi) ( 里面兩層分別是電源層和接地層 ) 。這極大限制了阻抗控制的作用。此外，布線層少將加劇串?dāng)_，同時(shí)信號(hào)線間距還必須最小以布放更多的印制線。另一方面，設(shè)計(jì)工程師必須采用最新和最好的 CPU 、內(nèi)存和視頻總線設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)就必須考慮 SI 問(wèn)題。 關(guān)于布線、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和端接方式，工程師通常可以從 CPU 制造商那里獲得大量建議，然而，這些設(shè)計(jì)指南還有必要與制造過(guò)程結(jié)合起來(lái)。在很
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