📄️ 高速电路的设计 🚧
高速 PCB 设计需考虑因素
📄️ 信号完整性 - 基础概念
信号完整性(Signal Integrity,SI)是指信号在信号线上的质量。信号完整性良好的表现,是指 信号线上的电平能按预期、不多不少地达到预设值。
📄️ 信号完整性 - 时域与频域
一般来说,我们会从时域和频域两个角度,分别对信号进行分析。
📄️ 信号完整性 - 阻抗与电气模型
阻抗(Z)表示的是交流电阻,表示电压与电流之比($Z=V/I$)。从定性角度看,对于固定的电压,阻抗越高,流经电流就越小,反之同理。极端情况是,开路阻抗为无穷大,短路阻抗为零。
📄️ 信号完整性 - 电阻的物理基础 🚧
参考与致谢
📄️ 信号完整性 - 传输线
传输线是一种理想元件,由任意两条由一定长度的导线组成,分为 信号路径 和 返回路径(也叫参考路径)。传输线有两个重要特征:特性阻抗 与 时延。
📄️ 信号完整性 - 失真 🚧
单一网络上的信号失真问题分为三个方面:反射、信号质量问题、时序错误。
📄️ 信号完整性 - 串扰 🚧
一根信号线上有信号通过时,在 PCB 板上与之相邻的信号线上就会感应出相关的信号,我们称之为串扰。串扰通常表现为毛刺。串扰是传输线之间相互的寄生电感产生耦合引发的,带来的危害是使信号畸变。
📄️ 电源完整性设计
电源完整性是指电源波形的质量,研究的是电源分配网络(PDN)。并从系统供电网络综合考虑,消除 / 降低噪声对电源的影响。电源完整性的设计目标是把电源噪声控制在运行的范围内,为芯片提供干净稳定的电压,并使它能够维持在一个很小的容差范围内(通常为 5% 以内),实时响应负载对电流的快速变化,并能够为其他信号提供低阻抗的回流路径。
📄️ ESD 基础知识
ESD(Electrostatic discharge)即静电释放。指两个物体在接近或接触时,发生的电子迅速转移的现象。众所周知,物体会在与其他物体的接触与摩擦中产生并积累电荷。比如我们的手跟外界摩擦时就会积累很多正电荷。当积累了很多正电荷的物体与一个导体距离非常近或接触的时候,电子将会快速从导体转移到积累正电荷的物体上。这个电子快速转移的过程就是静电释放(ESD)。
📄️ EMC 设计指南
电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility)指的是设备在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力,通俗地说,就是你的板子不怕别人干扰,也尽量不去干扰别人,达到「兼容」的状态。
📄️ 信号地与机壳地间的 EMC 设计
通常,在 PCB 的信号地与机壳地之间,我们会使用一个高压电容(1~100nF/2kV)与大电阻(1MΩ)并联连接,以提高 EMC 性能: