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低速率的PCB同样需要考虑信号完整性

菜鸟
2014-11-04 16:26:17    评分
速率不高的PCB是否需要考虑信号完整性


 有这样一种错误认识,认为速率不高的PCB不用考虑信号完整性问题,可以随便设计。尽管有时候PCB也会出问题,但并不认为是信号完整性的事。信号完整性和信号速率其实没多大关系。

 举一个例子,如果PCB板上有几十个信号(速率极低比如1M)需要通过连接器引到其他板子上,链接器引脚分配的时候只留了一个GND引脚,会发生什么情况?如果您愿意冒险,可以试试,证明一下低速信号是不是要考虑信号完整性问题。

 信号完整性问题的产生主要是信号边沿陡峭程度决定的,即使信号速率很低,如果使用了新工艺生产的芯片,也可能表现出信号完整性问题。您可能会有这样的经历,产品中某款芯片退出市场买不到了,需要替换成功能兼容的新的芯片,按照以前的设计方法,PCB居然跑不起来,以前也这样做没事啊,换了芯片咋就不行了?您使用的新的片子信号边沿可能比原来老芯片陡峭的多!

 所以即使速率低的PCB也应该考虑信号完整性问题。只不过速率低的板子,即使有信号完整性问题,也不容易表现出来,这样的板子只要稍微注意一下信号完整性问题,采取一些简单的措施就可以轻松完成。但是,如果完全不管信号完整性问题,那么出问题是迟早的事,尽管概率不高。

 所以不论板子速率多低,了解一点信号完整性知识,多做那么一点微不可查的动作,就可以省掉很多麻烦,何乐而不为。低速板上需要考虑的那一点点信号完整性知识,那是相当的简单!

   信号完整性问题之所以产生,主要原因是因为信号的边沿速率太快,信号中包含了很多高频分量,当互连通道中不理想因素影响到这些频率分量的时候,可能造成信号的扭曲畸变,从而引起数据接收错误。



 那么我们再返回来看信号速率问题,如果一个速率不高的信号,比如只有10M,但是信号的边沿速率极快,那么也可能产生严重的信号完整性问题。这些信号完整性问题可能对电路的功能没有太大的影响,也可能有致命的影响。举个例子,如果这个信号时数据类信号,幅度上的噪声可能不是太大问题,因为信号高低电平持续时间较长,接受端有极大的机会进行正确采样。但是如果这个信号时时钟类信号呢,信号完整性问题如果造成了边沿的回钩,就有可能产生二次采样问题,电路可能无法正常工作。

 是否考虑信号完整性问题,和电路的速率没多大关系,我们的目的是控制风险,尽量不要让PCB出问题,所以考虑各种影响信号的因素都要考虑。信号完整性不是一个独立的、额外的问题,它是PCB设计固有的、必然涉及的问题。

(文章转载自:于博士信号完整性分析)





关键词: 速率     高的     需要     考虑     信号     完整性     PCB    

专家
2014-11-05 00:11:50    评分
2楼
多谢分享~

高工
2014-11-08 22:26:37    评分
3楼
3楼的是广告吧,,

专家
2014-11-08 23:58:31    评分
4楼
我们接低速率的PCB多一些,学习了,有帮助,谢谢楼主。

专家
2014-11-09 10:11:50    评分
5楼
好吧,看来楼主是搞高频的,10M在我看来还是比较高的。

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