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來源: 發(fā)布時(shí)間:2020-03-01

合理進(jìn)行電路建模仿真是較常見的信號(hào)完整性解決方法,在高速電路設(shè)計(jì)中,仿真分析越來越顯示出優(yōu)越性。它給設(shè)計(jì)者以準(zhǔn)確、直觀的設(shè)計(jì)結(jié)果,便于及早發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)修改,從而縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,降低設(shè)計(jì)成本。常用的有3種:SPICE模型,IBIS模型,Verilog-A模型。SPICE是一種功能強(qiáng)大的通用模擬電路仿真器。它由兩部分組成:模型方程式(ModelEquation)和模型參數(shù)(ModelParameters)。由于提供了模型方程式,因而可以把SPICE模型與仿真器的算法非常緊密地連接起來,可以獲得更好的分析效率和分析結(jié)果;IBIS模型是專門用于PCB板級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的數(shù)字信號(hào)完整性分析的模型。它采用I/V和V/T表的形式來描述數(shù)字集成電路I/O單元和引腳的特性,IBIS模型的分析精度主要取決于1/V和V/T表的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)和數(shù)據(jù)的精確度,與SPICE模型相比,IBIS模型的計(jì)算量很小。PCB設(shè)計(jì)、開發(fā),看這里,服務(wù)貼心,有我無憂!pcb

傳輸線的端接通常采用2種策略:使負(fù)載阻抗與傳輸線阻抗匹配,即并行端接;使源阻抗與傳輸線阻抗匹配,即串行端接。(1)并行端接并行端接主要是在盡量靠近負(fù)載端的位置接上拉或下拉阻抗,以實(shí)現(xiàn)終端的阻抗匹配,根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境,并行端接又可以分為如圖2所示的幾種類型。(2)串行端接串行端接是通過在盡量靠近源端的位置串行插入一個(gè)電阻到傳輸線中來實(shí)現(xiàn),串行端接是匹配信號(hào)源的阻抗,所插入的串行電阻阻值加上驅(qū)動(dòng)源的輸出阻抗應(yīng)大于等于傳輸線阻抗。這種策略通過使源端反射系數(shù)為零,從而壓制從負(fù)載反射回來的信號(hào)(負(fù)載端輸入高阻,不吸收能量)再從源端反射回負(fù)載端。不同工藝器件的端接技術(shù)阻抗匹配與端接技術(shù)方案隨著互聯(lián)長(zhǎng)度、電路中邏輯器件系列的不同,也會(huì)有所不同。只有針對(duì)具體情況,使用正確、適當(dāng)?shù)亩私臃椒ú拍苡行У販p少信號(hào)反射。一般來說,對(duì)于一個(gè)CMOS工藝的驅(qū)動(dòng)源,其輸出阻抗值較穩(wěn)定且接近傳輸線的阻抗值,因此對(duì)于CMOS器件使用串行端接技術(shù)就會(huì)獲得較好的效果;而TTL工藝的驅(qū)動(dòng)源在輸出邏輯高電平和低電平時(shí)其輸出阻抗有所不同。這時(shí),使用并行戴維寧端接方案則是一個(gè)較好的策略;ECL器件一般都具有很低的輸出阻抗。天津好的pcb優(yōu)化價(jià)格本公司是專業(yè)提供PCB設(shè)計(jì)與生產(chǎn)線路板生產(chǎn)廠家,多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn),類型齊全!歡迎咨詢!

PCI-Express(peripheralcomponentinterconnectexpress)是一種髙速串行通信電子計(jì)算機(jī)拓展系統(tǒng)總線規(guī)范,它原先的名字為“3GIO”,是由intel在二零零一年明確提出的,致力于取代舊的PCI,PCI-X和AGP系統(tǒng)總線規(guī)范。PCIe歸屬于髙速串行通信點(diǎn)到點(diǎn)雙通道內(nèi)存帶寬測(cè)試傳送,所聯(lián)接的機(jī)器設(shè)備分派私有安全通道網(wǎng)絡(luò)帶寬,不共享資源系統(tǒng)總線網(wǎng)絡(luò)帶寬,關(guān)鍵適用積極電池管理,錯(cuò)誤報(bào)告,端對(duì)端可信性傳送,熱插拔及其服務(wù)水平(QOS)等作用下邊是有關(guān)PCIEPCB設(shè)計(jì)方案的標(biāo)準(zhǔn):1、從火紅金手指邊沿到PCIE集成ic管腳的走線長(zhǎng)度應(yīng)限定在4英寸(約100MM)之內(nèi)。2、PCIE的PERP/N,PETP/N,PECKP/N是三個(gè)差分單挑,留意維護(hù)(差分對(duì)中間的間距、差分對(duì)和全部非PCIE信號(hào)的間距是20MIL,以降低危害串?dāng)_的危害和干擾信號(hào)(EMI)的危害。集成ic及PCIE信號(hào)線背面防止高頻率信號(hào)線,較全GND)。3、差分對(duì)中2條走線的長(zhǎng)度差較多5CIL。2條走線的每一部分都規(guī)定長(zhǎng)度匹配。差分線的圖形界限7MIL,差分對(duì)中2條走線的間隔是7MIL。4、當(dāng)PCIE信號(hào)對(duì)走線換層時(shí),應(yīng)在挨近信號(hào)對(duì)面孔處置放地信號(hào)過孔,每對(duì)信號(hào)提議置1到3個(gè)地信號(hào)過孔。PCIE差分對(duì)選用25/14的焊盤,而且2個(gè)過孔務(wù)必置放的互相對(duì)稱性。

布線的幾何形狀、不正確的線端接、經(jīng)過連接器的傳輸及電源平面不連續(xù)等因素的變化均會(huì)導(dǎo)致此類反射。同步切換噪聲(SSN)當(dāng)PCB板上的眾多數(shù)字信號(hào)同步進(jìn)行切換時(shí)(如CPU的數(shù)據(jù)總線、地址總線等),由于電源線和地線上存在阻抗,會(huì)產(chǎn)生同步切換噪聲,在地線上還會(huì)出現(xiàn)地平面反彈噪聲(地彈)。SSN和地彈的強(qiáng)度也取決于集成電路的I/O特性、PCB板電源層和平面層的阻抗以及高速器件在PCB板上的布局和布線方式。串?dāng)_(Crosstalk)串?dāng)_是兩條信號(hào)線之間的耦合,信號(hào)線之間的互感和互容引起線上的噪聲。容性耦合引發(fā)耦合電流,而感性耦合引發(fā)耦合電壓。串?dāng)_噪聲源于信號(hào)線之間、信號(hào)系統(tǒng)和電源分布系統(tǒng)之間、過孔之間的電磁耦合。串繞有可能引起假時(shí)鐘,間歇性數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等,對(duì)鄰近信號(hào)的傳輸質(zhì)量造成影響。實(shí)際上,我們并不需要完全消除串繞,只要將其控制在系統(tǒng)所能承受的范圍之內(nèi)就達(dá)到目的。PCB板層的參數(shù)、信號(hào)線間距、驅(qū)動(dòng)端和接收端的電氣特性、基線端接方式對(duì)串?dāng)_都有一定的影響。過沖(Overshoot)和下沖(Undershoot)過沖就是前列個(gè)峰值或谷值超過設(shè)定電壓,對(duì)于上升沿,是指比較高電壓,對(duì)于下降沿是指比較低電壓。下沖是指下一個(gè)谷值或峰值超過設(shè)定電壓。專業(yè)中小批量線路板設(shè)計(jì)(PCB設(shè)計(jì))!價(jià)格優(yōu)惠,歡迎咨詢!

即只規(guī)定差分線內(nèi)部而不是不一樣的差分對(duì)中間規(guī)定長(zhǎng)度匹配。在扇出地區(qū)能夠容許有5mil和10mil的線距。50mil內(nèi)的走線能夠不用參照平面圖。長(zhǎng)度匹配應(yīng)挨近信號(hào)管腳,而且長(zhǎng)度匹配將能根據(jù)小視角彎折設(shè)計(jì)方案。圖3PCI-E差分對(duì)長(zhǎng)度匹配設(shè)計(jì)方案為了更好地**小化長(zhǎng)度的不匹配,左彎折的總數(shù)應(yīng)當(dāng)盡量的和右彎折的總數(shù)相同。當(dāng)一段環(huán)形線用于和此外一段走線來開展長(zhǎng)度匹配,每段長(zhǎng)彎曲的長(zhǎng)度務(wù)必超過三倍圖形界限。環(huán)形線彎曲一部分和差分線的另一條線的**大間距務(wù)必低于一切正常差分線距的二倍。而且,當(dāng)選用多種彎折走線到一個(gè)管腳開展長(zhǎng)度匹配時(shí)非匹配一部分的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)不大于45mil。(6)PCI-E必須在發(fā)送端和協(xié)調(diào)器中間溝通交流藕合,而且耦合電容一般是緊貼發(fā)送端。差分對(duì)2個(gè)信號(hào)的溝通交流耦合電容務(wù)必有同樣的電容器值,同樣的封裝規(guī)格,而且部位對(duì)稱性。假如很有可能得話,傳送對(duì)差分線應(yīng)當(dāng)在高層走線。電容器值務(wù)必接近75nF到200nF中間,**好是100nF。強(qiáng)烈推薦應(yīng)用0402的貼片式封裝,0603的封裝也是可接納的,可是不允許應(yīng)用軟件封裝。差分對(duì)的2個(gè)信號(hào)線的電力電容器I/O走線理應(yīng)對(duì)稱性的。盡量避免**分離出來匹配,差分對(duì)走線分離出來到管腳的的長(zhǎng)度也應(yīng)盡可能短。需要專業(yè)PCB設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的廠家?看這里!價(jià)格優(yōu)惠,服務(wù)好!江蘇好的pcb價(jià)目

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走線間距離間隔必須是單一走線寬度的3倍或兩個(gè)走線間的距離間隔必須大于單一走線寬度的2倍)。更有效的做法是在導(dǎo)線間用地線隔離。(4)在相鄰的信號(hào)線間插入一根地線也可以有效減小容性串?dāng)_,這根地線需要每1/4波長(zhǎng)就接入地層。(5)感性耦合較難壓制,要盡量降低回路數(shù)量,減小回路面積,信號(hào)回路避免共用同一段導(dǎo)線。(6)相鄰兩層的信號(hào)層走線應(yīng)垂直,盡量避免平行走線,減少層間的串?dāng)_。(7)表層只有一個(gè)參考層面,表層布線的耦合比中間層要強(qiáng),因此,對(duì)串?dāng)_比較敏感的信號(hào)盡量布在內(nèi)層。(8)通過端接,使傳輸線的遠(yuǎn)端和近端、終端阻抗與傳輸線匹配,可較高減少串?dāng)_和反射干擾。反射分析當(dāng)信號(hào)在傳輸線上傳播時(shí),只要遇到了阻抗變化,就會(huì)發(fā)生反射,解決反射問題的主要方法是進(jìn)行終端阻抗匹配。典型的傳輸線端接策略在高速數(shù)字系統(tǒng)中,傳輸線上阻抗不匹配會(huì)引起信號(hào)反射,減少和消除反射的方法是根據(jù)傳輸線的特性阻抗在其發(fā)送端或接收端進(jìn)行終端阻抗匹配,從而使源反射系數(shù)或負(fù)載反射系數(shù)為O。傳輸線的長(zhǎng)度符合下列的條件應(yīng)使用端接技術(shù):L>tr/2tpd。式中,L為傳輸線長(zhǎng);tr為源端信號(hào)上升時(shí)間;tpd為傳輸線上每單位長(zhǎng)度的負(fù)載傳輸延遲。pcb