|
對信號完整性的解釋
信號完整性(Signal Integrity,簡稱SI)指的是信號線上的信號質(zhì)量。信號完整性問題不是由單一因素造成的,而是由設(shè)計中多種因素共同引起的。破壞信號完整性的原因包括反射、振鈴、地彈、串?dāng)_等。隨著信號工作頻率的不斷提高,信號完整性問題已經(jīng)成為高速PCB工程師關(guān)注的焦點。
信號的完整性是指信號通過物理電路傳輸后,信號接收端看到的波形與信號發(fā)送端發(fā)送的波形在容許的誤差范圍內(nèi)保持一致,并且空間鄰近的傳輸信號間的相互影響也在容許的范圍之內(nèi)。因此,信號完整性分析的主要目標(biāo)是保證高速數(shù)字信號可靠的傳輸。
1)信號的反射就是指在傳輸線端點上有回波。當(dāng)傳輸線上的阻抗不連續(xù)時,就會導(dǎo)致信號反射的發(fā)生。
2)串?dāng)_是指當(dāng)信號在傳輸線上傳播時,因電磁耦合對相鄰傳輸線產(chǎn)生不期望的電壓或電流噪聲干擾。隨著電子產(chǎn)品的小型化,PCB板線間距減小,串?dāng)_問題更加嚴(yán)重。對于高速電路來說,一般都采用平板電源地層,兩導(dǎo)體間的串?dāng)_取決于它們的耦合電感和耦合電容[3]。在數(shù)字電路設(shè)計中,通常感性串?dāng)_要比容性串?dāng)_大,所以應(yīng)重點考慮導(dǎo)線間的互感問題。
3)地彈噪聲:隨著數(shù)字設(shè)備的速度變快,它們的輸出開關(guān)時間越來越少。當(dāng)大量的開關(guān)電路同時由邏輯高變?yōu)檫壿嫷蜁r,由于地線通過電流的能力不夠,電流涌動就會引起地參考電壓發(fā)生波動,稱之為地彈。
關(guān)于數(shù)模分開的原因
將數(shù)/模地分開的原因是因為數(shù)字電路在高低電位切換時會在電源和地產(chǎn)生噪聲,噪聲的大小跟信號的速度及電流大小有關(guān)。如果地平面上不分割且由數(shù)字區(qū)域電路所產(chǎn)生的噪聲較大而模擬區(qū)域的電路又非常接近,則即使數(shù)模信號不交叉, 模擬的信號依然會被地噪聲干擾。也就是說數(shù)模地不分割的方式只能在模擬電路區(qū)域距產(chǎn)生大噪聲的數(shù)字電路區(qū)域較遠時使用。
|
|