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什么是高速电路 高速电路信号完整性分析

在工作中经常会遇到有人问什么是高速电路,或者在设计高速电路的时候需要注意什么。每当遇到这种问题就头脑发懵,其实不同的产品、不同的人对其都有不同的理解。简单总结一下基本的一些概念包括对高速电路的理解、什么是信号完整性还有信号的带宽等。

高速电路的定义

本人从各种资料和书中看到许多关于高速电路的定义,可能不同的产品对于高速信号的定义不同,具体还要看设计的产品类型,简单整理主要有以下几种:

1.是指由于信号的高速变化使电路中的模拟特性,如导线的电感、电容等发生作用的电路。

2.信号工作频率超过50MHz,并且在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统相当的分量。 提供完整信号完整性测试解决方案;浙江信号完整性分析PCI-E测试

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3、串扰和阻抗控制来自邻近信号线的耦合将导致串扰并改变信号线的阻抗。相邻平行信号线的耦合分析可能决定信号线之间或者各类信号线之间的“安全”或预期间距(或者平行布线长度)。比如,欲将时钟到数据信号节点的串扰限制在100mV以内,却要信号走线保持平行,你就可以通过计算或仿真,找到在任何给定布线层上信号之间的小允许间距。同时,如果设计中包含阻抗重要的节点(或者是时钟或者高速内存架构),你就必须将布线放置在一层(或若干层)上以得到想要的阻抗。

4、重要的高速节点延迟和时滞是时钟布线必须考虑的关键因素。因为时序要求严格,这种节点通常必须采用端接器件才能达到比较好SI质量。要预先确定这些节点,同时将调节元器件放置和布线所需要的时间加以计划,以便调整信号完整性设计的指针。 青海信号完整性分析提供信号完整性测试软件报告;

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虽然信号的频率只有2MHz,但是由于信号的边沿速率很快,和信号的互连传输延时有了 可比性(信号边沿时间比4〜6倍的互连传输时延时还要小),所以也会造成信号完整性的问题。

信号的质量

信号完整性需要保证信号传输过程中的质量。简单来说,信号质量就是设计者必须保证 信号在驱动端、互连结构上,特别是接收端上的特性,避免造成功能性和稳定性方面的问题。

在传统意义上从数字信号波形来看,信号质量包括过冲、回冲、振铃、边沿单调性等方 面的问题。

1、设计前的准备工作在设计开始之前,必须先行思考并确定设计策略,这样才能指导诸如元器件的选择、工艺选择和电路板生产成本控制等工作。就SI而言,要预先进行调研以形成规划或者设计准则,从而确保设计结果不出现明显的SI问题、串扰或者时序问题。(微信:EDA设计智汇馆)

2、电路板的层叠某些项目组对PCB层数的确定有很大的自,而另外一些项目组却没有这种自,因此,了解你所处的位置很重要。其它的重要问题包括:预期的制造公差是多少?在电路板上预期的绝缘常数是多少?线宽和间距的允许误差是多少?接地层和信号层的厚度和间距的允许误差是多少?所有这些信息可以在预布线阶段使用。 什么是高速电路 高速电路信号完整性分析。

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5、技术选择

不同的驱动技术适于不同的任务。

信号是点对点的还是一点对多抽头的?信号是从电路板输出还是留在相同的电路板上?允许的时滞和噪声裕量是多少?作为信号完整性设计的通用准则,转换速度越慢,信号完整性越好。50MHZ时钟采用500PS上升时间是没有理由的。一个2-3NS的摆率控制器件速度要足够快,才能保证SI的品质,并有助于解决象输出同步交换(SSO)和电磁兼容(EMC)等问题。在新型FPGA可编程技术或者用户定义ASIC中,可以找到驱动技术的优越性。采用这些定制(或者半定制)器件,你就有很大的余地选定驱动幅度和速度。设计初期,要满足FPGA(或ASIC)设计时间的要求并确定恰当的输出选择,如果可能的话,还要包括引脚选择。 常见的信号完整性测试常用的三种测试;青海信号完整性分析

信号完整性测试项目可以分为几大类;浙江信号完整性分析PCI-E测试

信号完整性分析的传输线理论

传输线的定义

传输线可定义为传输电流的有信号回流的信号线,所以,电路板上的走线、同轴电缆、 双绞线等有信号回流的信号传输路径都可以看作传输线。前面我们说过,当信号互连的电路 尺寸接近信号中设计者所关心的比较高频率的波长时,互连线上不同位置的电压或电流的大小 与相位均可能不相同,需要用到分布式元件来考虑。

现代的智能手机、计算机、通信设备等电子产品都内含复杂的电路板,这些电路板上的走 线都可以认为是传输线,它们负责把各种芯片连接在一起,并相互进行通信, 浙江信号完整性分析PCI-E测试

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