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認(rèn)證信息

認(rèn)證類型：機(jī)構(gòu)認(rèn)證

認(rèn)證主體：玉泉區(qū)阿烽網(wǎng)絡(luò)科技開發(fā)部

IP屬地：內(nèi)蒙古

統(tǒng)一社會(huì)信用代碼/組織機(jī)構(gòu)代碼

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IP屬地：內(nèi)蒙古 上傳時(shí)間：2023-03-22 格式：DOCX 頁(yè)數(shù)：14 大小：184.84KB 積分：12 舉報(bào) 版權(quán)申訴

高 速 PCB 布 線 拓 撲WEIHUAsystemofficeroom【W(wǎng)EIHUA16H-WEIHUAWEIHUA8Q8-。對(duì)于多負(fù)載，根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適并采取正確“地端接方式很重要。通常情形下，PCB可以選用如圖所示幾種。<1）點(diǎn)到點(diǎn)2<a）所示點(diǎn)到點(diǎn)阻抗匹配通常情況下使用其中種就夠了，有電路會(huì)出現(xiàn)要求同時(shí)使用兩種匹配情況），便可以得到較好信號(hào)完整性。<2）菊花鏈中分支長(zhǎng)度盡可能短。菊花鏈優(yōu)點(diǎn)：占用空間較小并可用單電阻匹配終；在控制次諧波干擾方面，效果較好.菊花鏈走線的缺點(diǎn)是：布通率低，不容易 100％布通；不同的信號(hào)接收端，信號(hào)的接收是不同步的。<3）星形一個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)多個(gè)信號(hào)接收器，并要求多個(gè)信號(hào)接收器同時(shí)接收信號(hào)時(shí)，要使用如圖）所示的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，要求每個(gè)分支的接收端負(fù)載和走線長(zhǎng)度盡量保持一致，每條分支上一般都需要終端電阻，終端電阻的阻值應(yīng)和連線的特征阻抗相匹配。這樣即使在邊沿速率非?？斓那闆r下仍可以得到很好的性能。星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以有效地避免時(shí)鐘信號(hào)的不同步問題，但在密度很高的PCB上手工完成布線十分困難，可采用自動(dòng)布線器完成星形布線。<4）遠(yuǎn)端分支<d），要遠(yuǎn)端分支的長(zhǎng)度，使分支上的時(shí)信號(hào)的上下。性負(fù)載性負(fù)載的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖）所示，要求每分支的長(zhǎng)度，使分支上的時(shí)被一的線，特征阻抗要線的特征阻抗，的低，在阻抗匹配時(shí)要。在的 PCB，信號(hào)，應(yīng)通信號(hào)完性分采用一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。PCB布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以常的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：1）點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)涞耐負(fù)浣Y(jié)構(gòu)，一驅(qū)動(dòng)器一接收器。<2）形拓?fù)溆枚袒Ⅱ?qū)動(dòng)器和接收器一個(gè)一個(gè)串從驅(qū)動(dòng)器開始首先傳線連接到與該驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)緩沖器上，然后剩下的未連接緩沖尋找與己經(jīng)連接的緩沖最的一個(gè)緩沖器，并將兩者線連接依次推直至完成所有的緩沖器連接3）菊花鏈拓?fù)溆玫倪B線所有的器連接，但是每個(gè)器多能通線連接到另外兩緩沖器，從驅(qū)動(dòng)器開始然后線連接到與驅(qū)動(dòng)器緩沖器上，然后查找與該緩沖未連接緩沖器，將兩者線連接然后再剛加入連接的緩沖為基準(zhǔn)，再次查找未連接緩沖連接，依推直至完成所有的緩沖器連接，連接完成后從驅(qū)動(dòng)器開始，所有的緩沖器連接成鏈狀4）星形拓?fù)潋?qū)動(dòng)器，通線完成和它驅(qū)動(dòng)器的菊花連接，所有的接收器都通線連接到后一個(gè)連入驅(qū)動(dòng)器菊花鏈的那個(gè)驅(qū)動(dòng)器上。如果有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，則這個(gè)驅(qū)動(dòng)位星形的央。5）遠(yuǎn)端形星形很相似，不同在一個(gè)連驅(qū)動(dòng)器菊花鏈的個(gè)驅(qū)動(dòng)器通一長(zhǎng)的傳線連接到一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，然后所有的接收器都通線連接到這個(gè)“T”節(jié)6。種互連特點(diǎn)和適用場(chǎng)合性。1是否能采用用點(diǎn)到點(diǎn)，完全看電路需求；而高速和超高速互連，很多情況下必需要求點(diǎn)到點(diǎn)互，因?yàn)榉植鎺碜杩共贿B續(xù)會(huì)引附加。2沒有電情況下，電布線采用這種3的優(yōu)勢(shì)于易于行阻抗控制，接簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)布線度，布線為方便，要各接收器接信號(hào)時(shí)差別允許范圍內(nèi)采用行布線<這也說明注意讓支盡量前仿真仿真。4星星驅(qū)器位星中央呈輻射狀與個(gè)連，形有效避免信號(hào)多不同步問題，到信號(hào)完全同步形問題于需要每個(gè)支路分接，使用器件多，而且驅(qū)大，必需有應(yīng)的能才能使用形，如果驅(qū)能不，需要加緩沖器為了降低功耗和緩解驅(qū)壓，RC接，這種接方式加復(fù)雜，而能用于時(shí)鐘信號(hào)形時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)信號(hào)同步要求高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，其共同點(diǎn)要求接收器時(shí)刻收到來信號(hào)，星形布線度要大，用空間也大實(shí)形會(huì)存接傳輸線分，器與公共節(jié)點(diǎn)存?zhèn)鬏斁€分，這都會(huì)化信號(hào)，完成星形需要前仿真和后仿真，保證信號(hào)完整性。5際星個(gè)改它將星中位支節(jié)移到接收器最，即滿足了接收器接信號(hào)同步問題，又解決阻抗匹配復(fù)雜和器問題，因?yàn)樾涡枰种Ч?jié)點(diǎn)匹配形要求接收器到分點(diǎn)距離要盡量近，分線會(huì)嚴(yán)重影響信號(hào)質(zhì)量，如接收器芯片空間不能擺放在，那么不能采用形同樣，需要前仿真和后仿真，保證信號(hào)完性。6無招勝招屬設(shè)計(jì)人員自發(fā)揮了但管怎么樣滿足要求，定要行前、后仿真，確保信號(hào)質(zhì)量 OK。，我們行設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)典基礎(chǔ)靈活運(yùn)用，有定式，大原則保證信號(hào)質(zhì)量，武器利軟件行分析和仿真。如如PCB線應(yīng)技術(shù)分類： EDA工具與服務(wù) |2009-11-201、電方法很好地解決信號(hào)完整性問題將改善 PCB板的電磁兼容性(EMC>。其中非常重要的是保證PCB板有很好的接地。對(duì)復(fù)雜的設(shè)計(jì)采用一個(gè)信號(hào)層配一個(gè)地線層是十分有效的方法。此外，使電路板的最外層信號(hào)的密度最小也是減少電磁輻射的好方法，這種方法可采用表面積層技術(shù)"Build-up"設(shè)計(jì)制做 PCB來實(shí)現(xiàn)。表面積層通過在普通工藝 PCB上增加薄絕緣層和用于貫穿這些層的微孔的組合來實(shí)現(xiàn)，電阻和電容可埋在表層下，單位面積上的走線密度會(huì)增加近一倍，因而可降低 PCB的體積。PCB面積的縮小對(duì)走線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有巨大的影響，這意味著縮小的電流回路，縮小的分支走線長(zhǎng)度，而電磁輻射近于電流回路的面積小體積意味著密度可使用，這使線長(zhǎng)度下降，而電流回路減小，電磁兼容性。2、制線的走線長(zhǎng)度PCBTTL10MHz750MHz75MHz布13、合理規(guī)劃走線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(DaisyChain>(Star>對(duì)于菊花鏈布線，布線驅(qū)動(dòng)端開始，依次到達(dá)各接收端。使用串聯(lián)電阻來改變信號(hào)性，串聯(lián)電阻的位置應(yīng)該緊靠驅(qū)動(dòng)端。在制走線的次諧波干擾方面，菊花鏈走線效最好。但這種走線方式布通率最低，不容易 100%布通。實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們是使菊花鏈布線中分支長(zhǎng)度盡可能短，安全的長(zhǎng)度值應(yīng)該是：StubDelay<=Trt* 例，TTL電路中的分支端長(zhǎng)度應(yīng)小于英寸。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)占用的布線空間較小并可用單一電阻匹配終結(jié)。但是這種走線結(jié)構(gòu)使在不的信號(hào)接收端信號(hào)的接收是不步的。PCB工具計(jì)算出阻抗值和終端匹配電阻值。。第一種RC。RC以減少功率消耗但只能于信號(hào)工作比較穩(wěn)定情況。這種方式最適合于對(duì)時(shí)鐘線信號(hào)進(jìn)行RC容能影響信號(hào)形狀和傳播速度。數(shù)量和連線密度。不會(huì)拉低信號(hào)并且以很。TTL(ACT,HCT,FAST>。外對(duì)于式和式。SMD比元件較低以SMD元件為。插兩種方式：垂方式和水平方式。方式一很以減少和路板間量容。但較會(huì)。方式安較低低。但會(huì)最情況為路PCB走線結(jié)失效為潛失敗因素。00高速信號(hào)走線規(guī)則7年5月6日 星期六 隨著信號(hào)升沿時(shí)間減信號(hào)率提高產(chǎn)EMI工程師。高速設(shè)計(jì)功對(duì)EMI貢獻(xiàn)越來越受到重視幾乎 60％EMI題以過高速來控制解決。規(guī)則一：高速信號(hào)走線屏蔽規(guī)則圖示：速時(shí)鐘速信號(hào)線需要進(jìn)行處理EMI。每m l規(guī)則二：高速信號(hào)PCB板密度越來越高PCBLAYOUT工程師在走線過程中很容易出現(xiàn)這種失誤如下圖所示：時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò)在多層PCB走線時(shí)候產(chǎn)生閉環(huán)結(jié)果這樣閉環(huán)結(jié)果將產(chǎn)生環(huán)形天線EMI輻射強(qiáng)度。規(guī)則三：高速信號(hào)走線開環(huán)規(guī)則規(guī)則二提到高速信號(hào)閉環(huán)EMI輻射同樣開環(huán)同樣EMI輻射如下圖所示：時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò)在多層PCB走線時(shí)候產(chǎn)生開環(huán)結(jié)果這樣開環(huán)結(jié)果將產(chǎn)生線形天線EMI輻射強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)中我們也要避免。規(guī)則四：高速信號(hào)特性阻抗連續(xù)規(guī)則高速信號(hào)在層與層之間切換時(shí)候必須保證特性阻抗連續(xù)否則EMI輻射如下圖：也就：同層布線寬度必須連續(xù)不同層走線阻抗必須連續(xù)。PCB設(shè)計(jì)布線方向規(guī)則相鄰兩層間走線必須遵循垂直走線原則否則線間串?dāng)_EMI輻射如下圖：相鄰布線層遵循橫平豎垂布線方向垂直布線可以抑制線間串?dāng)_。PCB設(shè)計(jì)中PCB設(shè)計(jì)中兩個(gè)最為重要的內(nèi)容，就是線路板特性阻抗的控制和多負(fù)載情況下的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在高速的情況下，可以說拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的是否合理直接決定，產(chǎn)品的成功還是失敗。如上圖所示，就是我們經(jīng)常用到的菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般用于幾Mhz的情況下為益。高速的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)我們建議使用后端的星形對(duì)稱結(jié)構(gòu)。規(guī)則七：走線長(zhǎng)度的諧振規(guī)則14的時(shí)候的整數(shù)倍時(shí)，此布線將產(chǎn)生諧振，而諧振就會(huì)輻射電磁波，產(chǎn)生干擾。規(guī)則八：回流路徑規(guī)則的成。規(guī)則：的電容規(guī)則電容的的常的。合理的，是到的。地的。SI高速電路設(shè)計(jì)：高速 PCB設(shè)計(jì)理一信號(hào)整性一高速數(shù)電路的電設(shè)計(jì)和制在速，電產(chǎn)品的度、時(shí)總都呈快升趨勢(shì)但系統(tǒng)壓卻斷減切加投市場(chǎng)間求給師帶來了前未巨壓力想產(chǎn)次預(yù)見中出各問題及給出方案來令人頭莫過何確瞬跳變通過較段傳輸被收兼目前頗受關(guān)注(SI>問題繞。何為“”已經(jīng)成為當(dāng)今子工程師們經(jīng)常提及名詞但究竟什么是高這確是“熟悉”而又“模糊”。而事實(shí)上業(yè)界沒統(tǒng)定義通常界定以下多種看法：人為如果數(shù)字邏輯45MHZ-50MHZ而且工作在這頻率之上已經(jīng)占到了整子系統(tǒng)定份量1/3>就稱為；也人為和頻率沒什么聯(lián)系是否只取決于它們上升時(shí)間；還人為就是我們?cè)缒隂]接觸過或者說能產(chǎn)生且考慮到趨膚效應(yīng)；更多人則進(jìn)行了量化定義即當(dāng)中數(shù)字信號(hào)在傳輸線上延遲1/2上升時(shí)間時(shí)就叫做文也沿用這定義作為考慮標(biāo)準(zhǔn)。此外還容易產(chǎn)生混淆“頻”“”和“”什么區(qū)別呢于頻很多人理解就是較信號(hào)頻率雖然不能說這種看法有誤但于子設(shè)計(jì)工程師來說理解應(yīng)當(dāng)更為深刻我們除了心信號(hào)固頻率還應(yīng)當(dāng)考慮信號(hào)發(fā)射時(shí)同時(shí)伴隨產(chǎn)生階諧波影響般我們使用下面這公式來做定義信號(hào)發(fā)射帶寬EMI發(fā)射帶寬：1(Tr*π>F(GHz>；Tr>指信號(hào)上升時(shí)間或下降時(shí)間。通常當(dāng)F>100MHz時(shí)候就可以稱為頻。所以在數(shù)字中是否是頻不在于信號(hào)頻率低而主要是取決于上升沿和下降沿。根據(jù)這公式可以推算當(dāng)上升時(shí)間小于左右時(shí)候我們?yōu)槭穷l。于多數(shù)子硬件設(shè)計(jì)工程師來說完全沒必要拘泥于差異，心中應(yīng)該廣義“”定義那就是：如果在確保正確氣連接前提下仍不能穩(wěn)定性能工作而需要進(jìn)行特殊布局布線匹配屏蔽等處理那么“設(shè)計(jì)。帶來及設(shè)計(jì)流程剖析雖然不少人可能了點(diǎn)性但往往難以想象在所謂“高情況下會(huì)真正給實(shí)際系統(tǒng)帶來什么樣后果這里我舉幾實(shí)際的案例來剖析下PCB設(shè)計(jì)帶來系列。批卻沒設(shè)計(jì)進(jìn)行任何變動(dòng)連使用芯片也是同型號(hào)原因是什么呢某PCBLayout經(jīng)驗(yàn)非常豐富設(shè)計(jì)產(chǎn)品很少出過但最PCBEMCEDOSDRAMPC66，PC100133MHzAIC、串?dāng)_等完整而導(dǎo)致突失；B中細(xì)致地最終PCB兩并排行放置的感元件產(chǎn)生較為嚴(yán)重EMI；C中則因?yàn)楹鲆晣?yán)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)要求在、序要求更嚴(yán)非調(diào)和偏移等法啟動(dòng)除三實(shí)還有其他比如因?yàn)槿莓?dāng)導(dǎo)致源壓穩(wěn)而法作數(shù)模接地正確產(chǎn)生干擾太嚴(yán)重得系統(tǒng)穩(wěn)定等等。技術(shù)斷展各種層窮而且預(yù)見，今后還會(huì)更或那解完整理論而指導(dǎo)和驗(yàn)證PCB件刻容緩事傳統(tǒng)PCB般經(jīng)原理圖、局、、優(yōu)化等四主要步驟，缺乏速和仿真指導(dǎo)質(zhì)量法得保證而且大部必須等試后才大大降低顯在激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)種方法利針對(duì)速PCB界種新思“而”方法種建立在實(shí)仿真礎(chǔ)優(yōu)化流1-1-1：1-1-1PCB流程流圖看速PCB在完之經(jīng)方仿真、和優(yōu)化避免絕大部產(chǎn)生如依托強(qiáng)大EDA仿真具實(shí)“即正確”目在整速中完整必須貫穿始終，Cadence公司首席顧DonaldTelian曾給完整歸納七點(diǎn)作：研究和定義(pioneeringanddefining>和總結(jié)(Partitioning和Approximating>建和量(ModelingandMeasuring>和優(yōu)化(Designingand量化和驗(yàn)證(Quantifyingandverifying>減和化(Reducingandsimplifying>聯(lián)系和調(diào)試(CorrelatingandDebugging>1997highperformancesystemDesignConferenceDonaldTelian的原稿。相關(guān)的一些基本概念在具體討論信號(hào)完整性理論知識(shí)之前，這節(jié)中我們將對(duì)高速設(shè)計(jì)中經(jīng)常提到的一些基本名詞做些簡(jiǎn)單地整理和介紹，給初步接觸高速的設(shè)計(jì)人員提供一個(gè)概念性的認(rèn)識(shí)。信號(hào)完整性(Signal傳輸線(TransmissionLine>：由兩個(gè)具有一定長(zhǎng)度的導(dǎo)體組成回路的連接線，我們稱之為傳輸線，有時(shí)也被稱為延遲線。集總電路(Lumpedcircuit>：在一的電路中，電路的有參，如布式系統(tǒng)(Distributed布于電路在空間的各處，當(dāng)這種散性造成的信號(hào)延遲時(shí)間與信號(hào)本身的變化時(shí)間相比己不能忽略的時(shí)侯，整個(gè)信號(hào)通道是帶有電、電容、電感的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，這就是一個(gè)典型的布參系統(tǒng)。上升下降時(shí)間(Rise/FallTime>：信號(hào)從低電平跳變?yōu)楦唠娖叫枰臅r(shí)間，通常是量度上升/下降沿在10%-90%電壓幅值之間的持續(xù)時(shí)間，記為Tr。截止頻率(Knee字電路中集中了大部能量的頻率范圍(0．5/Tr>Fknee。，一認(rèn)為超過這個(gè)頻率的能量對(duì)字信號(hào)的傳輸沒有任何影響。特征(CharacteristicImpedance>：交流信號(hào)在傳輸線上傳播中的每一步遇到不變的瞬間就被稱為特征，也稱為浪涌Zo。(V/I>來表示。傳輸延遲(Propagationdelay>：指信號(hào)在傳輸線上的傳播延時(shí)，與線長(zhǎng)和信號(hào)傳播速度有關(guān)，記為tpd微帶線(Micro-Strip>：指只有一邊存在參考平面的傳輸線。帶狀線(Strip-Line>：指兩邊都有參考平面的傳輸線。n>。與此類似還集束現(xiàn)象是密集區(qū)域集在導(dǎo)體內(nèi)側(cè)。反射>發(fā)射程度可以p表示。沖下沖(Overshoot/undershoot峰值或谷值超設(shè)定壓——對(duì)于上升沿是第一個(gè)峰值超最壓；對(duì)于下降沿是第一個(gè)谷值超最低壓而下沖就是第二個(gè)谷值或峰值。振蕩在一個(gè)鐘周期反復(fù)出現(xiàn)沖和下沖我們就稱之為振蕩。振