之前在设计板卡时,只是听过相关的概念,但是未真正去研究关于SI相关的知识。将之前看过的一些资料整理如下:

(1)信号完整性分析

与SI有关的因素:反射,串扰,辐射。反射是由于传输路径上的阻抗不匹配导致;串扰是由于线间距导致;辐射则与高速器件本身以及PCB设计有关。

传输线判断

  传输线的判断可以参考之前的博客

利用之前判断高速信号的公式,所以对于高速和低速的区分,需要考虑信号频率和传输路径长度。

判断步骤: 1)获得信号的有效频率Fknee 和走线长度 L;

2)利用Fknee 计算出信号的有效波长λknee,,即λknee = C /Fknee ;

3)判断L与1/6 x λknee之间的关系,若L > 1/6 x λknee,则信号为高速信号,反之为 低速信号;

其中λknee  = C / Fknee;其中C是比光速略低的速度,Fknee = 0.5 / Tr(10% ~ 90%),还需注意的是,若是对于百兆频率的信号,若是没有现成的板子,可以对有效频率Fknee进行估算, Fknee 约为 7倍的Fclock(信号的周期)。

若L > 1/6 x λknee,则视为传输线,传输线必须考虑在传输过程中可能由于阻抗不匹配导致信号的反射问题。

反射公式

信号的反射ρ = (Z2 -Z1)/(Z2 +Z1);

其中Z2 为反射点之后的线路阻抗;Z1为反射之前的线路阻抗;

ρ 的可能存在值±1,0,当为0时全部吸收,当为±1时则发生反射。信号的反射由始端、传输路径、终端阻抗的不匹配导致。

降低反射方法

为了尽可能降低信号的反射,那么需要Z2 和Z1尽可能相近。有几种方法进行阻抗匹配:发送端串联匹配,接收端并联匹配,接收端分压匹配,接收端阻容并联匹配,接收端二极管并联匹配。

3)接收端分压匹配

4)接收端阻容并联匹配

优点:功耗较小;

缺点:存在接收端高低电平不匹配情况,由于电容的存在,会使信号的边沿变化变缓。

(2)信号回路

  信号回路主要包括两个路径,一个是驱动路径,一个是回路路径,在发送端、传输路径、接收端测得的信号电平,实质上是该信号在驱动路径和返回路径上对应位置的电压值,这两条路径都非常重要。

要提供完整的回流路径,需要注意以下几点:

1.信号换层时,最好不要改变参考层,若信号的换层时从信号层1换到信号层2,参考层都是底层1,在这种情况下,返回路径无需换层,即信号的换层对其反回路径无影响。

2.信号换层时,最好不改变参考层的网络属性。也就是信号1开始的参考层是电源层1/地层1,经过换层之后,信号1的参考层是电源层2/地层2,其参考层的网络属性未变,都是GND或电源属性,可利用附近的GND或者电源过孔实现反回路径的通路。这里在高速情况下,过孔的容抗和感抗也是不能忽略的,这种情况下,尽量减小过孔,减小过孔本身产生的阻抗变化影响,减小对信号回流路径的影响。

3.信号换层时,最好在信号过孔附近增加一个与参考层同属性的过孔。

4.若换层前后,两层参考层的网路属性不同,要求两参考层相距较近,减小层间阻抗和返回路径上的压降。

5.当换层的信号较密集时,附近的地或者电源过孔之间应保持一定距离,换层信号很多时,需要多打几个对地或者对电源的过孔。

(3)串扰

  解决串扰的办法是,高速信号,时钟信号,其他数据信号等,间距满足3W原则。

PCB设计与信号完整性的更多相关文章

  1. PCB板信号完整性分析的操作步骤及设置方法

    AD16的主要功能是画电路原理图和根据电路原理图设计PCB板.为了使设计的电路.画完的电路原理图,从电路原理上不存在错误,从电路逻辑上不存在混乱,AD16专门开发了电路原理图的仿真程序.这样可以把设计 ...

  2. 电子技术经典资料汇总:PCB设计篇

    电子技术经典资料汇总:PCB设计篇,下面的链接是一个一个的文件下载的,也是压缩包的内容,只不过我把他们给汇总成了一个压缩包,方便大家下载,还有更多电子技术必备基础资料,通信无线类的,C语言篇的,关于电 ...

  3. Altium Desgner软件,PCB设计中铺铜的作用

    PS原文出自http://mp.weixin.qq.com/s/5mLNXzCDm1hGOXiKNE8Ddg 问1:为何要铺铜? 答:一般铺铜有几个方面原因. 1.EMC.对于大面积的地或电源铺铜,会 ...

  4. 如何计算PCB设计中的阻抗

    关于阻抗的话题已经说了这么多,想必大家对于阻抗控制在pcb layout中的重要性已经有了一定的了解.俗话说的好,工欲善其事,必先利其器.要想板子利索的跑起来,传输线的阻抗计算肯定不能等闲而视之. 在 ...

  5. PCB设计工程师面试题

    网上的一套PCB设计工程师面试题,测下你能不能拿90分?  [复制链接]           一.填空 1.PCB上的互连线按类型可分为()和() . 2.引起串扰的两个因素是()和(). 3.EMI ...

  6. 《FPGA全程进阶---实战演练》第三章之PCB设计之过孔

    在画电路板时,往往需要过孔来切换层之间的信号.在PCB设计时,过孔的选择有盲孔,埋孔,通孔.如图3.1所示.盲孔是在表面或者底面打通到内层面,但不打穿,埋孔是在内层面之间的孔,不在表面和底面漏出:通孔 ...

  7. 一文读懂高速PCB设计跟高频放大电路应用当中的阻抗匹配原理

    这一期课程当中,我们会重点介绍高频信号传输当中的阻抗匹配原理以及共基极放大电路在高频应用当中需要注意的问题,你将会初步了解频率与波长的基础知识.信号反射的基本原理.特性阻抗的基本概念以及怎么样为放大电 ...

  8. PCB设计检查表

    PCB设计检查表 一.确保PCB网表与原理图描述的网表一致 二.布局大致完成后需检查 外形尺寸 确认外形图是最新的 确认外形图已考虑了禁止布线区.传送边.挡条边.拼板等问题 确认PCB 模板是最新的 ...

  9. 高端PCB设计相关知识整理

    PCB的设计布局布线实际上是一门很复杂而且大部分靠经验来做的学问,很多东西也有点玄乎,但有很多经验性的结论和公式还是可以参考的 保证原创,一天不一定写的完 CH.1 更加严重的电磁干扰 首先基本上微电 ...

随机推荐

  1. 菜鸟学Java(二十一)——如何更好的进行单元测试——JUnit

    测试在软件生命周期中的重要性,不用我多说想必大家也都非常清楚.软件测试有很多分类,从测试的方法上可分为:黑盒测试.白盒测试.静态测试.动态测试等:从软件开发的过程分为:单元测试.集成测试.确认测试.验 ...

  2. 解决windows10 里vs2015 附件进程调试提示“此任务要求应用程序有提升的权限”

    刚用windows10 ,感觉有些地方别扭.就在是vs2015开发程序的时候,就遇到了个问题. 首先 我是使用adminitrator账号登陆的. 双击vs解决方案,打开iis,然后结合vs2015里 ...

  3. 基于tcpdump的Android智能移动终端数据包捕获完整解决方案

    如何在Android智能手机上捕获数据包? 本文由CSDN-蚍蜉撼青松[主页:http://blog.csdn.net/howeverpf]原创,转载请注明出处! 当前Android系统越来越流行,无 ...

  4. NGUI制作字体的三种方法

    主要参考两篇博文: (1).NGUI制作字体的三种方法 (2).使用位图字体工具BMFont从图片生成自定义字体 1.BMFont下载地址 http://www.angelcode.com/produ ...

  5. 【教程】ubuntu下配置nvc详细教程

    Preface 虽然以前在windows上远控linux都是用的FTP+CRT,不过有些时候还是不太方便,比如不能用IDE对程序进行调试,现在就来配置下VNC,过程中出了些错误,上网查询时发现很多解决 ...

  6. maven 使用之自动编译热部署设置

    参见创建webapp项目 eclipse Maven 使用记录 ------ 建立 webapp项目 在maven中为实现热部署设置,部署至webapp,即webroot 设置classes输出目的地 ...

  7. python下使用epoll

    Reference: http://blog.csdn.net/hehe123456ZXC/article/details/52526670 因为最近想学习如何用epoll写服务器, 于是找到了一篇介 ...

  8. MYSQL优化9大法!

    通常网站的性能瓶颈在数据库查询,如果你希望你的网站在一定阶段之内保持稳定,优化你的SQL和数据库是非常必要的一个优化环节.优化数据库是一个很大的话题,这里只是摘要一些比较关键的优化参考建议,并且需要具 ...

  9. ResponderChain note

    http://ww3.sinaimg.cn/large/6b288462gw1evl4h40tfxj20sg0lc77k.jpg

  10. am335x Lan8710a 双网口配置

    一. 经过调试, LAN8710A在 am335x 上面需要使用 GMII的模式,设备树 pin mux配置如下: // 下面是工作模式的配置,在睡眠模式下是配成GPIO模式 162 cpsw_def ...