高速电路进行布线,它属于PCB设计里的核心挑战,因信号速率持续提升,传统的那种“连通就合格”理念已然彻底失效了。如今,我们主要是从实际工程的角度出发,来探讨高速布……
高速电路进行布线,它属于PCB设计里的核心挑战,因信号速率持续提升,传统的那种“连通就合格”理念已然彻底失效了。如今,我们主要是从实际工程的角度出发,来探讨高速布线之中必须要关注的几个关键细节,以此帮助大家去避免设计陷阱,进而提升产品的可靠性。
阻抗不连续怎么解决
信号于传输进程里所感受到的瞬时阻抗一旦出现突变,便会引发反射,致使信号质量降低。解决阻抗不连续这个问题的关键之处在于“自始至终维持一致”。这对我们在进行布线的时候提出要求,一定要严格把控走线的宽度、到参考层的距离以及介电常数。比如说,当走线从表层借助过孔转换至内层时,过孔自身的寄生电容以及电感就会致使阻抗产生变化。工程领域常用的办法是在过孔周边增添回流地过孔,或者对过孔反焊盘的直径予以优化,以此补偿这个突变处,保证信号路径平滑通畅。
串扰过大如何有效抑制
有这样一种噪声,它是相邻信号线之间借助电磁场耦合而产的,这种噪声被称作串扰。若要抑制串扰,有一种最为直接的手段,那便是“拉开距离”以及“提供紧耦合的回流通路”。依据3W原则,走线时其中心间距应至少达到线宽的3倍,而这一原则在紧密空间里需要灵活去运用,就像关键时钟信号跟普通IO之间一定要严格地拉开间距。更为重要的是,要保证每层走线都具备完整的相邻参考平面,如此一来磁力线就会被限制在很小的范围之内。除此以外,对于极其敏感的差分对,除了在内部要紧密耦合之外,对与对之间同样也要拉开距离,并且还要进行包地处理。
电源完整性怎么保证
在高速电路的视角之下,电源分配系统(PDN)已不再属于那种直流节点,而是成为了一个复杂的谐振腔。确保电源完整性,重中之重在于降低目标阻抗。这就表明我们不但要留意电源平面的分割情况,防止高速信号出现跨分割现象,而且得合理地放置去耦电容。电容并非是理想状态的,它存在等效串联电感以及电阻。所以,要依据不同频率的噪声,将不同容值以及封装大小的电容组合起来使用,像大容量的钽电容同小容量的陶瓷电容相配合,构建出宽频带的低阻抗路径,以此保证芯片供电的稳定与纯净。
时序约束怎么满足
对于源同步时钟系统,像DDR内存接口那样,满足建立时间跟保持时间是极其重要的。这就要求我们务必精确匹配数据线组也就是DQ与对应的称作数据选通信号的DQS之间的长度。由于信号在PCB上的传播速度是固定不变的,长度差会直接转变为时间差。在布线的时候,通常会采取“T型”或者“Fly-by”拓扑结构,并且要对整个字节lane进行严格的等长控制。除了总长度要匹配之外,每一段的分支长度也要尽量短且保持一致,以此来减少反射对时序窗口的挤压。
大伙于处理高速信号之际,最为经常碰到的信号完整性方面的问题究竟是什么呢,欢迎于评论区去分享你的案例,我们一同展开探讨以解决,若觉得内容具备用处的话可别忘了点赞分享予以支持一下。
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