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信号完整性研究:了解关键长度

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2019-03-27 20:15    浏览量:
信号完整性研究:了解关键长度
 
很多人对PCB上关键线路的概念非常模糊,甚至很多人都不知道这个概念,如果你设计高速电路板却不知道这个概念,可以肯定的是最终电路板将无法稳定工作,你很困惑,不必调试。业界的关键长度非常混乱,有人说3英寸,有人说1英寸,我听过很多其他说法,大多是因为对概念的错误理解造成的。很多人说,O,太长的一条线会造成信号反射,线条很短,不会产生反射。这句话是非常错误的,混合了几个概念,如粘贴。
 
究竟什么是关键长度,它是什么,为什么大家应该关注临界长度?理解关键长度的最佳方法是从时间角度分析它们。 PCB布线上的信号传输需要一定的时间,普通FR4板上的传输时间约为每纳秒6英寸,当然,表面线和内层线速度略有不同。当线路上存在阻抗突变时,会发生信号反射,这与线路的长度无关。但是,如果线路很短,在源信号尚未上升到高功率时,反射信号已经返回到源,则传输信号被淹没在上升沿,信号波形没有太大变化。如果接线很长,发射器信号已达到高电平,反射信号到达信号源,则反射信号将叠加在高电平位置,从而产生干扰。然后,线的长度具有临界值,大于该值,返回信号叠加在高电平,小于该值的反射信号沿着浸没浸没。
 
这个阈值是临界长度,并注意到这个定义非常不准确,因为只考虑了一个反射,这里只是为了理解概念需要,暂时这样说。那么确切的定义是什么?实际上,反射多次发生,尽管第一次信号反射回源的时间小于沿时间上升的信号,但随后的多次反射也会叠加在高位置,造成干扰。信号波形。那么,临界长度的合理定义应该是能够控制反射信号在可容忍范围内的干扰的线的长度。该长度上的信号往返时间远小于信号上升时间。实验中发现的经验数据是,当PCB布线上的信号延迟高于信号上升沿的20%时,信号将产生明显的振铃。对于上升时间为1ns的方波信号,当PCB布线长度大于0.2 * 6 = 1.2inch时,信号将产生严重的振铃。
 
因此临界长度为1.2英寸,约3厘米。您可能已经注意到这是信号上升时间了!再次,强调信号上升时间在高速设计中起着重要作用。

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