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高速设计的几个基本概念 李聪聪 高速信号 经验结论: 当信号的上升时间小于4-6倍信号传输延时，即认为信号是高速信号。 传输线 PCB板上的信号传输速率越来越高，PCB走线已经表现出传输线的性质，在低速电路中视为短路线的连线上，在同一时刻的不同位置的电流电压已经不同，因此必须采用分布参数传输线理论来处理。传输线的模型可以表示如下图: 反射 反射产生的原因：电磁波沿信号路径传播，在阻抗不连续点产生反射 反射 阻抗匹配 串联匹配 并联匹配 AC匹配 串联匹配 串联匹配 串联匹配 串扰 减小串扰的手段 选择慢变化边沿信号的器件。 选择输出摆幅和电流小的器件。 为了减少PCB上的线间耦合，可采取以下措施： 1）减少电源地层与信号层间距 2）提高相邻信号层间距 3）减少并行走线长度 4）增加线间距抑制 5）地线隔离 6）在受害线上采用匹配技术 7）关键信号线走STRIPLINE 把噪声裕量大的信号放在耦合大的区域 尽量避免信号的同时变化。 过冲 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 英文标题:32-35pt 颜色: R153 G0 B0 内部使用字体 : FrutigerNext LT Medium 外部使用字体 : Arial 中文标题:30-32pt 颜色: R153 G0 B0 字体:黑体 英文正文:20-22pt 子目录 (2-5级) :18pt 颜色:黑色 内部使用字体 : FrutigerNext LT Regular 外部使用字体 : Arial 中文正文:18-20pt 子目录(2-5级):18pt 颜色:黑色 字体:细黑体 配色参考方案： 建议同一页面内不超过四种颜色，以下是13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考） 客户或者合作伙伴的标志放在右上角. HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Security Level: 英文标题:40-47pt 副标题:26-30pt 字体颜色:反白 内部使用字体 : FrutigerNext LT Medium 外部使用字体 : Arial 中文标题:35-47pt 字体:黑体 副标题:24-28pt 字体颜色:反白 字体:细黑体 英文目录标题:35-40pt 颜色: R153 G0 B0 内部使用字体 : FrutigerNext LT Medium 外部使用字体 : Arial 中文目录标题:35-40pt 颜色: R153 G0 B0 字体:黑体 英文目录正文:28-30pt 子目录 (2-5级) :20-30pt 颜色:黑色 内部使用字体 : FrutigerNext LT Regular 外部使用字体 : Arial 中文目录正文:28-30pt 子目录(2-5级):20-30pt 颜色:黑色 字体:细黑体 Thank you 对于我们常用的FR-4介质材料, ε 传输延迟 :142.2(ps/inch) . 高速不等于高频，但高频往往带来高速。 1）芯片内核 2）封装 3）连接器 4）过孔 5）测试焊盘 6）电源地平面分割 阻抗不连续点产生反射 Zo传输线路上的阻抗 Zs信号源的内部阻抗 ZL负载阻抗 要消除反射，必须使下面的公式成立： (Zs-Zo)/(Zs+Zo)=0 (ZL-Zo)/(ZL+Zo)=0 解得 Zs=Zo ZL=Zo 这就是阻抗匹配条件，传输线上的信号只有阻抗匹配了， 才能消除信号反射，从而解决信号的上下过冲、震铃等不良现象。 各参数的参考值如下： rs：17 欧姆； Rs：33 欧姆； Z0：50 欧姆； Zt：∞。 传输线的一次入射电压 如左图所示: 在终端的反射 电压如左图所示: 所以，当2.5V的入射波传到终端后，又从终端产生了一个2.5V的 反射波向源端传播。在终端，入射的2.5V入射波和反射的2.5V反射波叠 加，使得终端元件接收到5V的满幅电平。 因为源端的反射系数(Zs-Zo)/(Zs+Zo)=0,因此源端不再反射, 即从负载反射回源端的波，在源端被完全吸收。至此，整条传输线上 得到5V的电压。 当两个网络靠近时，一个网络的电流变化会引起另外一个网络的电 流变化，即产生串扰。也就是两个网络之间