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解決信號(hào)完整性問(wèn)題應(yīng)循序的11個(gè)基本原則

2018/3/6 2:31:12 人評(píng)論 次瀏覽 分類:電子技術(shù)  文章地址:http://m.prosperiteweb.com/tech/1820.html

信號(hào)完整性指在高速產(chǎn)品中由互連線引起的所用問(wèn)題,它主要研究互連線與數(shù)字信號(hào)的電壓電流波形相互作用時(shí)其電氣特性如何影響產(chǎn)品的性能。昌暉儀表在本文分享電子產(chǎn)品硬件工程師在解決信號(hào)完整性問(wèn)題應(yīng)循序的11個(gè)基本原則。

1、提高高速產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率的關(guān)鍵是:充分利用分析工具來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的性能預(yù)測(cè);使用測(cè)量手段來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)過(guò)程、降低風(fēng)險(xiǎn)、提高設(shè)計(jì)工具的可信度。

2、將問(wèn)題實(shí)質(zhì)與表面現(xiàn)象剝離開(kāi)的唯一可行的途徑就是采用經(jīng)驗(yàn)法則、解析近似、數(shù)值仿真技術(shù)或者測(cè)量工具來(lái)獲得數(shù)據(jù),這是工程實(shí)踐的本質(zhì)要素,
3,任何一段互連線,不論線長(zhǎng)和形狀如何,也不論信號(hào)的上升時(shí)間如何,都是一個(gè)由信號(hào)路徑和返回路徑構(gòu)成的傳輸線。一個(gè)信號(hào)在沿著互連線前進(jìn)的每一步中,都會(huì)感受到一個(gè)瞬態(tài)阻抗。如果瞬態(tài)阻抗為常數(shù),就像傳輸線具有均勻的橫截面一樣,則其信號(hào)質(zhì)量將會(huì)獲得奇跡般的改善。
4、把“接地”這一術(shù)語(yǔ)忘掉,因?yàn)樗斐傻耐}比用它來(lái)解決的問(wèn)題還要多。每一路信號(hào)都有返回路徑。抓住“返回路徑”,像對(duì)待信號(hào)路徑一樣去尋找并仔細(xì)處理返間路徑,這樣有助于培養(yǎng)解決問(wèn)題的直覺(jué)能力。
5、當(dāng)電壓變化時(shí)電容上就有電流流動(dòng)。對(duì)于信號(hào)的陡峭邊,即使電路PCB板邊緣和懸空導(dǎo)線之間的空氣隙形成的邊緣線電容也可能擁有很低的阻抗。
6、電感與圍繞電流周圍的磁力線匝數(shù)有本質(zhì)的聯(lián)系,只要電流或者磁力線匝數(shù)發(fā)生改變,在導(dǎo)線的兩端就會(huì)產(chǎn)生電壓。這一電壓導(dǎo)致了反射噪聲、串?dāng)_、開(kāi)關(guān)噪聲、地彈、軌道塌陷以及EMI。
7、當(dāng)流經(jīng)接地回路電感上的電流變化時(shí),在抗地回路導(dǎo)線上產(chǎn)生的電壓稱為地彈。它是造成開(kāi)關(guān)噪聲和EMI的內(nèi)部機(jī)理。
8、以同頻率的方波作為參照,信號(hào)帶寬是指有效正弦波分量的最高頻率值。模型的帶寬是指在這個(gè)最高的正弦頻率上,模型仍然能夠用來(lái)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)互連的實(shí)際性能。在使用模型進(jìn)行分析時(shí),一定不要讓信號(hào)的帶寬超過(guò)模型的帶寬。
9、記住,除了少數(shù)情況之外,信號(hào)完整性中的公式給出的是定義或者近似。在特別需要準(zhǔn)確性的場(chǎng)合就不要使用近似。
10、有損傳輸線引起的問(wèn)題就是上升邊變差。由于趨膚深度和介質(zhì)損耗,損耗會(huì)隨著頻率的升高而增加。如果損耗隨著頻率的升高而保持不變,那么上升時(shí)間就不會(huì)發(fā)生變化,這時(shí)的有損線只是增添了了些損耗而已。
11、影響研發(fā)進(jìn)度并造成產(chǎn)品交貨推遲,就是企業(yè)付出的最昂貴的代價(jià)。
文章內(nèi)容來(lái)自[美]Eric Bogatin著的《信號(hào)完整性分析》一書(shū)
[美]Eric Bogatin著的《信號(hào)完整性分析》

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