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PCB之什么是高速电路?什么信号算高速?

2022-04-09 09:12

  随着现代芯片技术的发展,器件集成度大幅度提升,各类数字器件的工作频率也越来越高,信号沿已经可以达到纳秒级别甚至更小。

  数百兆赫兹(MHz)甚至吉赫兹(GHz)的高速信号对于设计者而言,需要考虑在低频电路设计中所不需要考虑的信号完整性(Signal Integrity)问题。这其中包括延时、反射、串扰、同步开关噪声(SSN)、电磁兼容性(EMC)。

  然而,高速电路是什么?什么信号才属于高速信号?PCB小编来告诉你~

  高速电路:数字逻辑电路的频率达到或超过50MHz,而且工作在这个频率之上的电路占整个系统的1/3以上,就可以称其为高速电路。

  高速信号:如果线传播延时大于数字信号驱动端上升时间的1/2,则可以认为此类信号是高速信号。

  据PCB小编了解,与信号本身的频率相比,信号边沿的谐波频率更高,信号快速变化的跳变(上升沿或下降沿)可能引发信号传输的非预期结果。如果传输时间大于上升或下降时间的1/2,那么信号在改变状态之后,来自接收端的反射信号将到达驱动端,若该反射信号很强,叠加的波形就有可能改变逻辑状态。

以Tr表示信号上升时间,Tpd表示信号线传播延时:

● 若Tr>4Tpd,则信号落在安全区域;

● 若2Tpd<Tr<4Tpd,则信号落在不确定区域;

● 若Tr≤2Tpd,则信号将落在问题区域。

  当信号属于高速信号时,应该使用高速信号布线方法进行PCB设计。

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