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。PCB设计、电路板开发、电路板加工、电源适配器销售,就找,专业生产24小时出样!湖北6层pcb市面价
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。云南4层pcb成交价,专业从事PCB设计,pcb线路板生产服务商,价格便宜,点此查看!
合理进行电路建模仿真是较常见的信号完整性解决方法,在高速电路设计中,仿真分析越来越显示出优越性。它给设计者以准确、直观的设计结果,便于及早发现问题,及时修改,从而缩短设计时间,降低设计成本。常用的有3种:SPICE模型,IBIS模型,Verilog-A模型。SPICE是一种功能强大的通用模拟电路仿真器。它由两部分组成:模型方程式(ModelEquation)和模型参数(ModelParameters)。由于提供了模型方程式,因而可以把SPICE模型与仿真器的算法非常紧密地连接起来,可以获得更好的分析效率和分析结果;IBIS模型是专门用于PCB板级和系统级的数字信号完整性分析的模型。它采用I/V和V/T表的形式来描述数字集成电路I/O单元和引脚的特性,IBIS模型的分析精度主要取决于1/V和V/T表的数据点数和数据的精确度,与SPICE模型相比,IBIS模型的计算量很小。
随着电子科技不断发展,PCB技术也随之发生了巨大的变化,制造工艺也需要进步。同时每个行业对PCB线路板的工艺要求也逐渐的提高了,就比如手机和电脑的电路板里,使用了金也使用了铜,导致电路板的优劣也逐渐变得更容易分辨。现在就带大家了解PCB板的表面工艺,对比一下不同的PCB板表面处理工艺的优缺点和适用场景。单纯的从外表看,电路板的外层主要有三种颜色:金色、银色、浅红色。按照价格归类:金色较贵,银色次之,浅红色的低价,从颜色上其实很容易判断出硬件厂家是否存在偷工减料的行为。不过电路板内部的线路主要是纯铜,也就是裸铜板。优缺点很明显:优点:成本低、表面平整,焊接性良好(在没有被氧化的情況下)。缺点:容易受到酸及湿度影响,不能久放,拆封后需在2小时内用完,因为铜暴露在空气中容易氧化;无法使用于双面板,因为经过前列次回流焊后第二面就已经氧化了。如果有测试点,必须加印锡膏以防止氧化,否则后续将无法与探针接触良好。纯铜如果暴露在空气中很容易被氧化,外层必须要有上述保护层。而且有些人认为金黄色的是铜,那是不对的想法,因为那是铜上面的保护层。所以就需要在电路板上大面积镀金,也就是我之前带大家了解过的沉金工艺。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!
布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面不连续等因素的变化均会导致此类反射。同步切换噪声(SSN)当PCB板上的众多数字信号同步进行切换时(如CPU的数据总线、地址总线等),由于电源线和地线上存在阻抗,会产生同步切换噪声,在地线上还会出现地平面反弹噪声(地弹)。SSN和地弹的强度也取决于集成电路的I/O特性、PCB板电源层和平面层的阻抗以及高速器件在PCB板上的布局和布线方式。串扰(Crosstalk)串扰是两条信号线之间的耦合,信号线之间的互感和互容引起线上的噪声。容性耦合引发耦合电流,而感性耦合引发耦合电压。串扰噪声源于信号线之间、信号系统和电源分布系统之间、过孔之间的电磁耦合。串绕有可能引起假时钟,间歇性数据错误等,对邻近信号的传输质量造成影响。实际上,我们并不需要完全消除串绕,只要将其控制在系统所能承受的范围之内就达到目的。PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性、基线端接方式对串扰都有一定的影响。过冲(Overshoot)和下冲(Undershoot)过冲就是前列个峰值或谷值超过设定电压,对于上升沿,是指比较高电压,对于下降沿是指比较低电压。下冲是指下一个谷值或峰值超过设定电压。我们不仅能PCB设计,还能提供电路板打样,加急24小时交货!辽宁8层pcb优化价格
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走线间距离间隔必须是单一走线宽度的3倍或两个走线间的距离间隔必须大于单一走线宽度的2倍)。更有效的做法是在导线间用地线隔离。(4)在相邻的信号线间插入一根地线也可以有效减小容性串扰,这根地线需要每1/4波长就接入地层。(5)感性耦合较难压制,要尽量降低回路数量,减小回路面积,信号回路避免共用同一段导线。(6)相邻两层的信号层走线应垂直,尽量避免平行走线,减少层间的串扰。(7)表层只有一个参考层面,表层布线的耦合比中间层要强,因此,对串扰比较敏感的信号尽量布在内层。(8)通过端接,使传输线的远端和近端、终端阻抗与传输线匹配,可较高减少串扰和反射干扰。反射分析当信号在传输线上传播时,只要遇到了阻抗变化,就会发生反射,解决反射问题的主要方法是进行终端阻抗匹配。典型的传输线端接策略在高速数字系统中,传输线上阻抗不匹配会引起信号反射,减少和消除反射的方法是根据传输线的特性阻抗在其发送端或接收端进行终端阻抗匹配,从而使源反射系数或负载反射系数为O。传输线的长度符合下列的条件应使用端接技术:L>tr/2tpd。式中,L为传输线长;tr为源端信号上升时间;tpd为传输线上每单位长度的负载传输延迟。湖北6层pcb市面价