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  • 何为高速电路?

    发布时间:2017-7-31

     

    1.什么是高速电路?


    通常认为如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ,而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3),就称为高速电路。实际上OPE体育官网手机版,信号边沿的谐波频率比信号本身的频率高,是信号快速变化的上升沿与下降沿(或称信号的跳变)引发了信号传输的非预期结果OPE体育官网手机版。因此OPE体育官网手机版,通常约定如果线传播延时大于1/2数字信号驱动端的上升时间,则认为此类信号是高速信号并产生传输线效应。
    信号的传递发生在信号状态改变的瞬间,如上升或下降时间。信号从驱动端到接收端经过一段固定的时间OPE体育官网手机版,如果传输时间小于1/2的上升或下降时间,那么来自接收端的反射信号将在信号改变状态之前到达驱动端。反之,反射信号将在信号改变状态之后到达驱动端。如果反射信号很强,叠加的波形就有可能会改变逻辑状态OPE体育官网手机版。

     

    2.高速信号的确定


    上面我们定义了传输线效应发生的前提条件,但是如何得知线延时是否大于1/2驱动端的信号上升时间? 一般地OPE体育官网手机版,信号上升时间的典型值可通过器件手册给出,而信号的传播时间在PCB设计中由实际布线长度决定。下图为信号上升时间和允许的布线长度(延时)的对应关系OPE体育官网手机版。


    PCB板上每单位英寸的延时为 0.167ns.。但是,如果过孔多OPE体育官网手机版,器件管脚多,网线上设置的约束多,延时将增大。通常高速逻辑器件的信号上升时间大约为0.2ns。如果板上有GaAs芯片,则最大布线长度为7.62mm。
    设Tr 为信号上升时间, Tpd 为信号线传播延时。如果Tr≥4Tpd,信号落在安全区域。如果2Tpd≥Tr≥4Tpd,信号落在不确定区域。如果Tr≤2TpdOPE体育官网手机版,信号落在问题区域。对于落在不确定区域及问题区域的信号OPE体育官网手机版,应该使用高速布线方法。


    简单的版图设计可以用手工实现,复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计(CAD)实现。优秀的版图设计可以节约生产成本,达到良好的电路性能和散热性能。


     

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