高速数字PCB板设计中的信号完整性分析
judy -- 周一, 05/07/2018 - 09:18
随着集成电路输出开关速度提高以及PCB板密度增加,信号完整性(Signal Integrity) 已经成为高速数字PCB设计必须关心的问题之一,元器件和PCB板的参数、元器件在PCB板上的布局、高速信号线的布线等因素,都会引起信号完整性的问题,对于PCB布局来说,信号完整性需要提供不影响信号时序或电压的电路板布局,而对电路布线来说,信号完整性则要求提供端接元件、布局策略和布线信息。
随着集成电路输出开关速度提高以及PCB板密度增加,信号完整性(Signal Integrity) 已经成为高速数字PCB设计必须关心的问题之一,元器件和PCB板的参数、元器件在PCB板上的布局、高速信号线的布线等因素,都会引起信号完整性的问题,对于PCB布局来说,信号完整性需要提供不影响信号时序或电压的电路板布局,而对电路布线来说,信号完整性则要求提供端接元件、布局策略和布线信息。
本文以丰富的开关电源案例分析,介绍单端正激式开关电源,自激式开关电源,推挽式开关电源、降压式开关电源、升压式开关电源和反转式开关电源。
作者:Dorine Gurney/Tektronix
随着数字健康解决方案逐渐成为主流,我们正朝着全新的患者治疗、健康监测和健康管理时代迈进。
如今,创新的医疗保健解决方案正在医疗机构中被广泛引入,使医疗保健工作人员能够降低成本、改善患者治疗并优化工作流程,这些解决方案有望颠覆整个行业。
要弄懂蛇形线,我们先来说说PCB走线。这个概念似乎不用介绍,做硬件的工程师每天在做的不就是布线工作么。PCB上的每条走线都是硬件工程师辛苦的一条一条画出来的,这有什么可说的呢?其实就是这简单的走线也包含了很多我们平时会忽略的知识点。比如说,微带线和带状线的概念。简单地说微带线是走在PCB板表层的走线,带状线是走在PCB内层的走线。这两种线有什么区别呢?
什么是地线?大家在教科书上学的地线定义是:地线是作为电路电位基准点的等电位体。这个定义是不符合实际情况的。实际地线上的电位并不是恒定的。如果用仪表测量一下地线上各点之间的电位,会发现地线上各点的电位可能相差很大。正是这些电位差才造成了电路工作的异常。电路是一个等电位体的定义仅是人们对地线电位的期望。HENRY给地线了一个更加符合实际的定义,他将地线定义为:信号流回源的低阻抗路径。
PCB电路板是电子产品中电路元件和器件的支撑件。即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子产品的可靠性产生不利影响。在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法,遵守PCB设计的一般原则,并应符合抗干扰设计的要求。
一、PCB布局设计应遵循的原则:
过孔要放在离电容最近的地方。减小电源/地的孔间距。可能的话,用多对电源/地孔并联在一起。诸如电流极性相反的两个孔放置的尽量近,电流极性相同的孔放置的尽量远。
用短而宽的走线来连接孔和电容引脚。
把电容摆放在PCB的表面(顶层和底层)尽量靠近他们相应的电源/地平面。这样能减小孔之间的距离。在电源/地之间用薄的电解质。
1.在PCB设计中,高速信号与低速信号是如何划分的呢?很多人有一个误区,一般认为频率高的信号就是高速信号,对于GHz这样的信号来说无可厚非,那么什么样的频率点才是低速和高速信号的分界点呢?所以说高速信号并不是以频率高低来界定的,那么应该怎样区分高低速信号呢?
接地和接零的基本目的有两条:
一、按电路的工作要求需要接地;
二、为了保障人身和设备安全的需要接地或接零。
按其作用可分为四种:
a.工作接地;
b.保护接地;
c.保护接零;
d.重复接地。