現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展對(duì)信號(hào)邊緣速率、數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)鐘速率提出了更高的要求。目前的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)普遍信號(hào)頻率高于了100MHZ,傳輸線效應(yīng)會(huì)在PCB板的走線上出現(xiàn),對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。PCB的設(shè)計(jì)過(guò)程也就是解決高速所引起的信號(hào)完整性的過(guò)程,高速PCB是一個(gè)很流行的名詞,那么到底什么是高速PCB線路板呢?
有一種觀點(diǎn)認(rèn)為數(shù)字電路的速率達(dá)到或者超過(guò)45MHZ~50MHZ,而且這部分速率的信號(hào)占到了整個(gè)系統(tǒng)三分之一以上,就稱為高速PCB或高速電路。實(shí)際上,信號(hào)邊沿的諧波頻率比信號(hào)本身的頻率高,是信號(hào)快速變化的上升沿與下降沿(或稱信號(hào)的跳變)引發(fā)了信號(hào)傳輸?shù)姆穷A(yù)期結(jié)果。因此,通常約定如果線傳播延時(shí)大于1/2數(shù)字信號(hào)驅(qū)動(dòng)端的上升時(shí)間,則認(rèn)為此類信號(hào)是高速信號(hào)并產(chǎn)生傳輸線效應(yīng)。
信號(hào)的傳遞發(fā)生在信號(hào)狀態(tài)改變的瞬間,如上升或下降時(shí)間。信號(hào)從驅(qū)動(dòng)端到接收端經(jīng)過(guò)一段固定的時(shí)間,如果傳輸時(shí)間小于1/2的上升或下降時(shí)間,那么來(lái)自接收端的反射信號(hào)將在信號(hào)改變狀態(tài)之前到達(dá)驅(qū)動(dòng)端。反之,反射信號(hào)將在信號(hào)改變狀態(tài)之后到達(dá)驅(qū)動(dòng)端。如果反射信號(hào)很強(qiáng),疊加的波形就有可能會(huì)改變邏輯狀態(tài)。
總的來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)好一個(gè)高質(zhì)量的高速PCB板,應(yīng)該從信號(hào)完整性和電源完整性兩個(gè)方面來(lái)考慮。不過(guò)我們需要知道高速信號(hào)與高頻信號(hào)區(qū)別,可以點(diǎn)擊一文看懂,PCB設(shè)計(jì)的高速信號(hào)和高頻信號(hào)的區(qū)別進(jìn)行了解。盡管比較直接的結(jié)果是從信號(hào)完整性上表現(xiàn)出來(lái)的,但究其成因,我們絕不能忽略了電源完整性的設(shè)計(jì)。因?yàn)殡娫赐暾灾苯佑绊懽罱KPCB板的信號(hào)完整性。