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高速PCB設(shè)計(jì)工藝要點(diǎn)服務(wù)

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高速PCB設(shè)計(jì)工藝要點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間:2016-08-12 11:06:24 分類(lèi):資料中心

 高速PCB設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過(guò)程,由于高速PCB設(shè)計(jì)中需要充分考慮信號(hào)、阻抗、傳輸線等眾多技術(shù)要素,常常成為PCB設(shè)計(jì)初學(xué)者的一大難點(diǎn),本文提供的幾個(gè)關(guān)于高速PCB設(shè)計(jì)的基本概念及技術(shù)要點(diǎn)將為初學(xué)者提供一些技術(shù)參考。

  1、什么是高速電路

  通常認(rèn)為如果數(shù)字邏輯電路的頻率達(dá)到或者超過(guò)45MHZ~50MHZ,而且工作在這個(gè)頻率之上的電路已經(jīng)占到了整個(gè)電子系統(tǒng)一定的份量(比如說(shuō)1/3),就稱(chēng)為高速電路。

  實(shí)際上,信號(hào)邊沿的諧波頻率比信號(hào)本身的頻率高,是信號(hào)快速變化的上升沿與下降沿(或稱(chēng)信號(hào)的跳變)引發(fā)了信號(hào)傳輸?shù)姆穷A(yù)期結(jié)果。因此,通常約定如果線傳播延時(shí)大于1/2數(shù)字信號(hào)驅(qū)動(dòng)端的上升時(shí)間,則認(rèn)為此類(lèi)信號(hào)是高速信號(hào)并產(chǎn)生傳輸線效應(yīng)。

  信號(hào)的傳遞發(fā)生在信號(hào)狀態(tài)改變的瞬間,如上升或下降時(shí)間。信號(hào)從驅(qū)動(dòng)端到接收端經(jīng)過(guò)一段固定的時(shí)間,如果傳輸時(shí)間小于1/2的上升或下降時(shí)間,那么來(lái)自接收端的反射信號(hào)將在信號(hào)改變狀態(tài)之前到達(dá)驅(qū)動(dòng)端。反之,反射信號(hào)將在信號(hào)改變狀態(tài)之后到達(dá)驅(qū)動(dòng)端。如果反射信號(hào)很強(qiáng),疊加的波形就有可能會(huì)改變邏輯狀態(tài)。

  2、高速信號(hào)的確定

  上面我們定義了傳輸線效應(yīng)發(fā)生的前提條件,但是如何得知線延時(shí)是否大于1/2驅(qū)動(dòng)端的信號(hào)上升時(shí)間? 一般地,信號(hào)上升時(shí)間的典型值可通過(guò)器件手冊(cè)給出,而信號(hào)的傳播時(shí)間在PCB設(shè)計(jì)中由實(shí)際布線長(zhǎng)度決定。下圖為信號(hào)上升時(shí)間和允許的布線長(zhǎng)度(延時(shí))的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

  PCB 板上每單位英寸的延時(shí)為 0.167ns.。但是,如果過(guò)孔多,器件管腳多,網(wǎng)線上設(shè)置的約束多,延時(shí)將增大。通常高速邏輯器件的信號(hào)上升時(shí)間大約為0.2ns。如果板上有GaAs芯片,則大布線長(zhǎng)度為7.62mm。

  設(shè)Tr 為信號(hào)上升時(shí)間, Tpd 為信號(hào)線傳播延時(shí)。如果Tr≥4Tpd,信號(hào)落在安全區(qū)域。如果2Tpd≥Tr≥4Tpd,信號(hào)落在不確定區(qū)域。如果Tr≤2Tpd,信號(hào)落在問(wèn)題區(qū)域。對(duì)于落在不確定區(qū)域及問(wèn)題區(qū)域的信號(hào),應(yīng)該使用高速布線方法。

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