关于信号和信号完整性的简要说明:
在进行任何类型的PCB设计时,很明显,您将通过铜线从输入发送到所需的感兴趣区域。您将发送的信号可以是数字信号,也可以是模拟信号。
数字信号
- 也称为方形信号,它是输出,您将始终遇到这个星球中存在的任何数字信号。
- 与随机数遍布各地的模拟信号不同,数字信号具有组织良好的结果系统,由高点和低点或1和0表示,甚至有人将它们称为关闭和打开。
- 让我们看一下下面的数字信号。
模拟信号
- 这种类型的信号具有随机输出点,由负值和正值组成。
- 与具有开点和关点的数字信号不同,模拟信号具有随机结果,这些结果由频率和信号强度定义。
- 以下是使用模拟信号时应期望的输出。
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关于这些信号的主要问题是它们容易受到干扰,这就是我们引入信号完整性的地方,因为每当信号受到环境的影响时,都会出现一些问题。
让我们看一下下面的例子。
假设您有一个电路正在将信号从PCB板中的1点传输到第2点。点 1 可归类为发射器,点 2 可归类为接收器。当信号从点1移动到点2时,信号可能会受到不同因素的影响,例如;
- 信号振铃;当电流或电压发生不必要的偏移时,就会发生这种情况,这将导致迹线中额外电流的流动,从而延迟信号的到达。
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- 信号反射;这是当您的信号在coper轨迹中流动,但整个信号无法到达目的地时,因为其中一些信号被反射回原点。
- 信号噪声;当电路板中存在信号的随机波动时,就会发生这种情况,这反过来又会影响靠近它的信号。波动最终可能会损坏电路板中传输的信号数据。
- 信号定时;有时,当您通过铜线发送信号时,它们不会及时到达该目标,因此它可以与时钟信号匹配。当这种情况发生时,信号可能会被解释为零,而在实际情况下,它为1。这称为信号定时。
- 信号串扰;当您将两条铜线彼此放置得太近时,就会发生这种情况,因为走线携带不同的信号。从一个信号中传出的电磁辐射可能会影响另一个信号,从而影响在其中流动的数据。
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高速设计的设计规则和挑战。
与任何工程设计工作一样,当我们处理高速PCB设计时,必须遵守一些规则。让我们深入探讨其中的一些挑战;我们来看看其中的一些挑战。
调整跟踪长度
在这里,如果您使用的是高速接口,则必须对迹线的长度进行信号调整,以便同步信号传播。如果您错过了同步,那么您的接口将在非常高的频率下失败,甚至根本无法正常工作。因此,在高速设计方面,调谐方面是一个非常重要的方面。
- 在任何高速设计中,都应存在两种类型的干扰,即并行和串行接口。
- 并行接口将仅涉及走线调谐的长度,而对于串行接口,信号被组合成几个差分对。
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