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解決信號完整性問題應(yīng)循序的11個基本原則

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

信號完整性指在高速產(chǎn)品中由互連線引起的所用問題,它主要研究互連線與數(shù)字信號的電壓電流波形相互作用時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完整性問題應(yīng)循序的11個基本原則。

1、提高高速產(chǎn)品設(shè)計效率的關(guān)鍵是:充分利用分析工具來實現(xiàn)準確的性能預(yù)測;使用測量手段來驗證設(shè)計過程、降低風(fēng)險、提高設(shè)計工具的可信度。

2、將問題實質(zhì)與表面現(xiàn)象剝離開的唯一可行的途徑就是采用經(jīng)驗法則、解析近似、數(shù)值仿真技術(shù)或者測量工具來獲得數(shù)據(jù),這是工程實踐的本質(zhì)要素,
3,任何一段互連線,不論線長和形狀如何,也不論信號的上升時間如何,都是一個由信號路徑和返回路徑構(gòu)成的傳輸線。一個信號在沿著互連線前進的每一步中,都會感受到一個瞬態(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,則其信號質(zhì)量將會獲得奇跡般的改善。
4、把“接地”這一術(shù)語忘掉,因為它所造成的同題比用它來解決的問題還要多。每一路信號都有返回路徑。抓住“返回路徑”,像對待信號路徑一樣去尋找并仔細處理返間路徑,這樣有助于培養(yǎng)解決問題的直覺能力。
5、當(dāng)電壓變化時電容上就有電流流動。對于信號的陡峭邊,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)線的兩端就會產(chǎn)生電壓。這一電壓導(dǎo)致了反射噪聲、串?dāng)_、開關(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,在抗地回路導(dǎo)線上產(chǎn)生的電壓稱為地彈。它是造成開關(guān)噪聲和EMI的內(nèi)部機理。
8、以同頻率的方波作為參照,信號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最高的正弦頻率上,模型仍然能夠用來準確地預(yù)測互連的實際性能。在使用模型進行分析時,一定不要讓信號的帶寬超過模型的帶寬。
9、記住,除了少數(shù)情況之外,信號完整性中的公式給出的是定義或者近似。在特別需要準確性的場合就不要使用近似。
10、有損傳輸線引起的問題就是上升邊變差。由于趨膚深度和介質(zhì)損耗,損耗會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,那么上升時間就不會發(fā)生變化,這時的有損線只是增添了了些損耗而已。
11、影響研發(fā)進度并造成產(chǎn)品交貨推遲,就是企業(yè)付出的最昂貴的代價。
文章內(nèi)容來自[美]Eric Bogatin著的《信號完整性分析》一書
[美]Eric Bogatin著的《信號完整性分析》

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