基于Cadence的高速PCB设计.pdf.pdf

第卷第期西南民族大学学报自然科学版文章编号书基于的高速设计张汝金刘艰西南民族大学成都四川省经济贸易学校成都摘要简要阐述了高速设计的主要内容并结合软件介绍其解决方案比较了传统高速设计方法与以为代表的现代高速设计方法的主要差异指出在进行高速设计过程中必须借助于软件工具进行定性和定童分析进行仿真测试才能保证设计成功关键词信号完整性电源完整性电磁兼容中图分类号丁文献标识码引言随着人们对通信需求的不断提高要求信号的传输和处理的速度越来越快相应的高速的应用也越来越广设计也越来越复杂高速电路有两个方面的含义】一是频率高通常认为数字电路的频率达到或是超过至而且工作在这个频率之上的电路己经占到了整个系统的三分之一就称为高速电路另外从信号的上升与下降时间考虑当信号的上升时间小于倍信号传输延时时即认为信号是高速信号此时考虑的与信号的具体频率无关高速设计的基本内容高速电路设计在现代电路设计中所占的比例越来越大设计难度也越来越高它的解决不仅需要高速器件更需要设计者的智慧和仔细的工作必须认真研究分析具体情况解决存在的高速电路问题一般说来主要包括三方面的设计信号完整性设计电磁兼容设计电源完整性设计信号完整性烤设计信号完整性是指信号在信号线上的质量信号具有良好的信号完整性是指当在需要的时候具有所必需达到的电压电平数值差的信号完整性不是由某一因素导致的而是由板级设计中多种因素共同引起的特别是在高速电路中所使用的芯片的切换速度过快端接元件布设不合理电路的互联不合理等都会引起信号的完整性问题具体主要包括串扰反射过冲与下冲振荡信号延迟等一串扰狮串扰是相邻两条信号线之间的不必要的祸合信号线之间的互感和互容引起线上的噪声因此也就把它分为感性串扰和容性串扰分别引发祸合电流和祸合电压当信号的边缘速率低于时串扰问题就应该考虑了如果信号线上有交变的信号电流通过时会产生交变的磁场处于磁场中的相邻的信号线会感应出信号电压一般板层的参数信号线间距驱动端和接收端的电气特性及信号线的端接方式对串扰都有一定的影响在的信号仿真工具中可以同时对条祸合信号线进行串扰后仿真可以设置的扫描参数有的介电常数介质的厚度沉铜厚度信号线长度和宽度信号线的间距仿真时还必须指定一个受侵害的信号线也就是考察另外的信号线对本条线路的干扰情况激励设置为常高或是常低这样就可以测到其他信号线对本条信号线的感应电压的总和从而可以得到满足要求的最小间距和最大并行长度反射收稿日期作者简介张汝金压男西南民族大学实验师第期张汝金等基于的高速设计反射和我们所知道的光经过不连续的介质时都会有部分能量反射回来一样就是信号在传输线上的回波此时信号功率没有全部传输到负载处有一部分被反射回来了在高速的中导线必须等效为传输线按照传输线理论如果源端与负载端具有相同的阻抗反射就不会发生了二者阻抗不匹配会引起反射负载会将一部分电压反射回源端根据负载阻抗和源阻抗的关系大小不同反射电压可能为正也可能为负如果反射信号很强叠加在原信号上很可能改变逻辑状态导致接收数据错误如果在时钟信号上可能引起时钟沿不单调进而引起误触发一般布线的几何形状不正确的线端接经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素均会导致此类反射另外常有一个输出多个接收这时不同的布线策略产生的反射对每个接收端的影响也不相同所以布线策略也是影响反射的一个不可忽视的因素过冲和冲过冲是由于电路切换速度过快以及上面提到的反射所引起