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標(biāo)題: 對(duì)信號(hào)完整性的解釋數(shù)模分開(kāi)的原因 [打印本頁(yè)]

作者: 海上峰 時(shí)間: 2017-5-5 14:45
標(biāo)題: 對(duì)信號(hào)完整性的解釋數(shù)模分開(kāi)的原因
對(duì)信號(hào)完整性的解釋
信號(hào)完整性（Signal Integrity，簡(jiǎn)稱(chēng)SI）指的是信號(hào)線(xiàn)上的信號(hào)質(zhì)量。信號(hào)完整性問(wèn)題不是由單一因素造成的，而是由設(shè)計(jì)中多種因素共同引起的。破壞信號(hào)完整性的原因包括反射、振鈴、地彈、串?dāng)_等。隨著信號(hào)工作頻率的不斷提高，信號(hào)完整性問(wèn)題已經(jīng)成為高速PCB工程師關(guān)注的焦點(diǎn)。
信號(hào)的完整性是指信號(hào)通過(guò)物理電路傳輸后，信號(hào)接收端看到的波形與信號(hào)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(hào)間的相互影響也在容許的范圍之內(nèi)。因此，信號(hào)完整性分析的主要目標(biāo)是保證高速數(shù)字信號(hào)可靠的傳輸。
1)信號(hào)的反射就是指在傳輸線(xiàn)端點(diǎn)上有回波。當(dāng)傳輸線(xiàn)上的阻抗不連續(xù)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)反射的發(fā)生。
2)串?dāng)_是指當(dāng)信號(hào)在傳輸線(xiàn)上傳播時(shí)，因電磁耦合對(duì)相鄰傳輸線(xiàn)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(xiàn)間距減小，串?dāng)_問(wèn)題更加嚴(yán)重。對(duì)于高速電路來(lái)說(shuō)，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(jì)中，通常感性串?dāng)_要比容性串?dāng)_大，所以應(yīng)重點(diǎn)考慮導(dǎo)線(xiàn)間的互感問(wèn)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(kāi)關(guān)時(shí)間越來(lái)越少。當(dāng)大量的開(kāi)關(guān)電路同時(shí)由邏輯高變?yōu)檫壿嫷蜁r(shí)，由于地線(xiàn)通過(guò)電流的能力不夠，電流涌動(dòng)就會(huì)引起地參考電壓發(fā)生波動(dòng)，稱(chēng)之為地彈。

關(guān)于數(shù)模分開(kāi)的原因
將數(shù)/模地分開(kāi)的原因是因?yàn)閿?shù)字電路在高低電位切換時(shí)會(huì)在電源和地產(chǎn)生噪聲，噪聲的大小跟信號(hào)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(hào)不交叉，模擬的信號(hào)依然會(huì)被地噪聲干擾。也就是說(shuō)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(yuǎn)時(shí)使用。

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