PCB厂分享：高速 PCB 设计常见术语

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人气：448发布日期：2024-12-25 10:38【大中小】

高速 PCB 设计聚焦于保障高频高速信号传输质量，需精准管控传输线特性阻抗，确保信号在电路板上稳定、低损耗地传输，避免反射、串扰等问题。

线路板布局布线要求严苛，一方面要依据信号流向、功能模块合理安排元器件位置，减少信号路径长度；另一方面采用差分对、等长布线等技术，维持信号时序的一致性。对板材的选择极为关键，应挑选具有低介电常数、低介质损耗的高速板材，同时兼顾散热性能，为高速运行的电子元件提供良好的工作环境，保障整体电路性能。

高速 PCB 设计常见术语

1、转换率

这里要明白一个点，不存在从关到开的瞬时转变，电压必须是从低电平转换到高电平，虽然速度很快，但也会通过这中间的所有电压。

在转换器期间的某个时间点，它是1.8V，而在另一个时间点是2.5V。电压从低状态转变到高状态的速度称为转换速率。

2、速度

电信号也有速度限制-光速，光速非常快。考虑到1GHz 信号的周期为 1ns（1 纳秒），光的传播速度约为 0.3 m/ns，即 30 cm/ns，意味着在 30 cm 长的导体上，当下一个时钟脉冲在其开始处生成时，1GHz 信号的第一个时钟脉冲刚刚到达导体的另一端。

假设为 3GHz，当第一个脉冲到达导体的另一端时，时钟信号源已经生成第三个脉冲，如果是 3GHz，30cm 导体，意味着单个 30cm 导体在其长度内包含3 个脉冲、3 个高状态和低状态。

信号传输不是瞬时

3、可靠性

每当电流通过导体时，就会在导体周围产生磁场，。相反，当磁场穿过导体时，会在该导体内产生电压。因此电路中的所有导体（通常是 PCB上的走线）都能产生和接受电磁干扰，可能会导致走线传输的信号失真。

PCB上的每个轨道也可以被视为一个小型无线电天线，能够生成和接受无线电信号，可能会使轨道承载的信号失真。

4、阻抗

在上面已经讲到过，电信号不是瞬时，实际上在导体中以波的形式传播。在 3GHz / 30cm 迹线示例中，任何给定时间导体内都有 3 个波（波峰和波谷）。

波会受到各种现象的影响，其中对我们来说最重要的是“反射”。

这里想象一下，我们的导体就像充满水的运河/通道。波在通道的一端产生，并沿着通道（以接近光速）传播到另一端。通道本来有100cm宽，但在某个时刻突然变窄到只有1cm宽，当我们的波到达突然变窄的部分（本质上是一堵有小缝隙的墙壁），大部分波会被反弹回来狭窄的部分（墙壁）并向后朝向发射器。

由于宽度变化而产生的波反射

如果运河/通道内有多个狭窄部分，就会有多次反射反弹，干扰信号，信号的大部分能量也不会到达接收器（至少不会在正确的时间）因此，重要的是通道的宽度/高度沿其长度尽可能保持恒定，避免反射。

宽度的多次变化会降低信号质量

也就是阻抗，是导体的电阻、电容和电感的函数。对于高速设计，我们希望走线的阻抗沿其长度尽可能保持一致，另外一件需要考虑的事情，特别是在总线拓扑中，我们希望在接收器处停止波，而不是让它再次反弹。

这通常是通过终端电阻来实现的，终端电阻会吸收末端波的能量总线（例如RS485）

PCB厂关于高速 PCB 设计常见术语就分享到这里，希望能给大家带来帮助。

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