主要的信号完整性问题包括:延迟、反射、同步切换噪声、振荡、地弹、串扰等。信号完整性是指信号在电路中能以正确的时序和电压做出响应的能力,是信号未受到损伤的一种状态,它表示信号在信号线上的质量。延迟(Delay)延迟是指信号在PCB板的导线上以有限的速度传输,信号从发送端发出到达接收端,其间存在一个传输延迟。信号的延迟会对系统的时序产生影响,传输延迟主要取决于导线的长度和导线周围介质的介电常数。在高速数字系统中,信号传输线长度是影响时钟脉冲相位差的较直接因素,时钟脉冲相位差是指同时产生的两个时钟信号,到达接收端的时间不同步。时钟脉冲相位差降低了信号沿到达的可预测性,如果时钟脉冲相位差太大,会在接收端产生错误的信号,如图1所示,传输线时延已经成为时钟脉冲周期中的重要部分。反射(Reflection)反射就是子传输线上的回波。当信号延迟时间(Delay)远大于信号跳变时间(TransitionTime)时,信号线必须当作传输线。当传输线的特性阻抗与负载阻抗不匹配时,信号功率(电压或电流)的一部分传输到线上并到达负载处,但是有一部分被反射了。若负载阻抗小于原阻抗,反射为负;反之,反射为正。,专业从事PCB设计,pcb线路板生产服务商,价格便宜,点此查看!山东单层pcb价目
PCB设计的原件封装:(1)焊盘间距。如果是新的器件,要自己画元件封装,保证间距合适。焊盘间距直接影响到元件的焊接。(2)过孔大小(如果有)。对于插件式器件,过孔大小应该保留足够的余量,一般保留不小于0.2mm比较合适。(3)轮廓丝印。器件的轮廓丝印比较好比实际大小要大一点,保证器件可以顺利安装。PCB设计的布局(1)IC不宜靠近板边。(2)同一模块电路的器件应靠近摆放。比如去耦电容应该靠近IC的电源脚,组成同一个功能电路的器件应优先摆放在同一个区域,层次分明,保证功能的实现。(3)根据实际安装来安排插座位置。插座都是通过引线连接到其他模块的,根据实际结构,为了安装方便,一般采用就近原则安排插座位置,而且一般靠近板边。(4)注意插座方向。插座都是有方向的,方向反了,线材就要重新定做。对于平插的插座,插口方向应朝向板外。(5)KeepOut区域不能有器件。(6)干扰源要远离敏感电路。高速信号、高速时钟或者大电流开关信号都属于干扰源,应远离敏感电路(如复位电路、模拟电路)。可以用铺地来隔开它们。浙江双层pcb价格表选对PCB设计版图,线路板加工机构让你省力又省心!科技就不错,价格优惠,品质保证!
而是板级设计中多种因素共同引起的,主要的信号完整性问题包括反射、振铃、地弹、串扰等,下面主要介绍串扰和反射的解决方法。串扰分析:串扰是指当信号在传输线上传播时,因电磁耦合对相邻的传输线产生不期望的电压噪声干扰。过大的串扰可能引起电路的误触发,导致系统无法正常工作。由于串扰大小与线间距成反比,与线平行长度成正比。串扰随电路负载的变化而变化,对于相同拓扑结构和布线情况,负载越大,串扰越大。串扰与信号频率成正比,在数字电路中,信号的边沿变化对串扰的影响比较大,边沿变化越快,串扰越大。针对以上这些串扰的特性,可以归纳为以下几种减小串扰的方法:(1)在可能的情况下降低信号沿的变换速率。通过在器件选型的时候,在满足设计规范的同时应尽量选择慢速的器件,并且避免不同种类的信号混合使用,因为快速变换的信号对慢变换的信号有潜在的串扰危险。(2)容性耦合和感性耦合产生的串扰随受干扰线路负载阻抗的增大而增大,所以减小负载可以减小耦合干扰的影响。(3)在布线条件许可的情况下,尽量减小相邻传输线间的平行长度或者增大可能发生容性耦合导线之间的距离,如采用3W原则。
过分的过冲能够引起保护二极管工作,导致其过早的失效。过分的下冲能够引起假的时钟或数据错误(误操作)。振荡(Ringing)和环绕振荡(Rounding)振荡现象是反复出现过冲和下冲。信号的振荡即由线上过渡的电感和电容引起的振荡,属于欠阻尼状态,而环绕振荡,属于过阻尼状态。振荡和环绕振荡同反射一样也是由多种因素引起的,振荡可以通过适当的端接予以减小,但是不可能完全消除。地电平的反弹噪声和回流噪声在电路中有较大的电流涌动时会引起地平面反弹噪声,如大量芯片的输出同时开启时,将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过,芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声,这样会在真正的地平面(OV)上产生电压的波动和变化,这个噪声会影响其他元件的动作。负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。由于地电平面(包括电源和地)分割,例如地层被分割为数字地、模拟地、屏蔽地等,当数字信号走到模拟地线区域时,就会生成地平面回流噪声。同样,电源层也可能会被分割为V,V,5V等。所以在多电压PCB设计中,对地电平面的反弹噪声和回流噪声需要特别注意。信号完整性问题不是由某一单一因素引起的。PCB设计、开发,看这里,服务贴心,有我无忧!
当一块PCB板完成了布局布线,并且检查了连通性和间距都没有发现问题的情况下,一块PCB是不是就完成了呢?答案当然是否定的。很多初学者,甚至包括一些有经验的工程师,由于时间紧或者不耐烦亦或者过于自信,往往会草草了事,忽略了后期检查,结果出现了一些很低级的BUG,比如线宽不够、元件标号丝印压在过孔上、插座靠得太近、信号出现环路等等,导致电气问题或者工艺问题,严重的要重新打板,造成浪费。所以,当一块PCB完成了布局布线之后,后期检查是一个很重要的步骤。PCB的检查包含很多细节要素,现在整理了认为较基本并且较容易出错的要素,以便在后期检查时重点关注。1.原件封装2.布局3.布线。专业提供PCB设计版图服务,经验丰富,24小时出样,收费合理,值得选择!吉林标准pcb市面价
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传输线的端接通常采用2种策略:使负载阻抗与传输线阻抗匹配,即并行端接;使源阻抗与传输线阻抗匹配,即串行端接。(1)并行端接并行端接主要是在尽量靠近负载端的位置接上拉或下拉阻抗,以实现终端的阻抗匹配,根据不同的应用环境,并行端接又可以分为如图2所示的几种类型。(2)串行端接串行端接是通过在尽量靠近源端的位置串行插入一个电阻到传输线中来实现,串行端接是匹配信号源的阻抗,所插入的串行电阻阻值加上驱动源的输出阻抗应大于等于传输线阻抗。这种策略通过使源端反射系数为零,从而压制从负载反射回来的信号(负载端输入高阻,不吸收能量)再从源端反射回负载端。不同工艺器件的端接技术阻抗匹配与端接技术方案随着互联长度、电路中逻辑器件系列的不同,也会有所不同。只有针对具体情况,使用正确、适当的端接方法才能有效地减少信号反射。一般来说,对于一个CMOS工艺的驱动源,其输出阻抗值较稳定且接近传输线的阻抗值,因此对于CMOS器件使用串行端接技术就会获得较好的效果;而TTL工艺的驱动源在输出逻辑高电平和低电平时其输出阻抗有所不同。这时,使用并行戴维宁端接方案则是一个较好的策略;ECL器件一般都具有很低的输出阻抗。山东单层pcb价目