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从事PCB设计的都知道，如果没有一点高速方面的知识，那你就不是一个有经验的PCB设计工程师。以下是关于高速信号方面的一些知识，快来“拾贝”吧。
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串行总线/并行总线
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高速信号常见于各类串行总线与并行总线，只有你知道是什么总线，知道它跑多快，才能开始进行布线。( z! ~* E- s, |' k
4 M6 ?( w2 Y4 l" p! }) G4 \% L! |5 Z& o什么是串行总线、并行总线？从字面意义你就能知道个大概。串行就是数据是一位一位的发送，并行就是数据一组一组的发送。如下图所示：: J5 k4 i) ~0 l0 Z, q
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- j2 v8 J6 ]1 o, V _并行传输最好的例子是存储芯片DDR，它是有一组数据线D0—D7，加DQS,DQM，这一组线是一起传输的，无论哪位产生错误，数据都不会正确的传送过去，只有重新传输。2 E) {3 b) z* ^9 x
# k% k; [, F1 q并行数据因为是一组一组一起传的，每一位都必须是一起传输到位，不能说有一位可以迟到一点，因此一组线之间在PCB布线时就得等长。2 \% \- e: R. X, S' f% T
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串行数据就不一样，数据是一位一位的传，位与位之间是没有联系的。不过，串行数据虽说是一位一位的传，不用等长，但也并不是一根线，高速线一般都是走差分线，也就是一正一负两根线。这是为了提高抗干扰性能。3 b2 W( p, w$ j. c. y3 H
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高带关键信号包地处理, X4 k. X+ K: \8 Q# M* z& z
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高速信号线中如时钟钱，最好采用包地处理，而且包地每隔3000mil打一个过孔连接到地层。关键信号与其它线之间要满足3W规则。如下图所示：5 f" p |$ x% d5 D) ]1 V4 O
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( g) a* |" H' a( n9 }. [( g此外，在高速PCB设计中，时钟等关键的高速信号线，走线需要进行屏蔽处理，如果没有屏蔽或只屏蔽了部分，都会造成EMI的泄漏。8 ~' U: D5 ~& j! r# A9 X v3 Q5 v
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焊盘对高速信号的影响- F4 b& l& q% I/ m2 ?" Y: @% \; n
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在PCB中，从设计的角度来看，一个过孔主要由两部分组成：中间的钻孔和钻孔周围的焊盘。焊盘对高速信号有影响，其影响类似器件的封装对器件的影响。详细的分析是，信号从IC内出来以后，经过绑定线、管脚、封装外壳、焊盘、焊锡到达传输线，这个过程中的所有关节都会影响信号的质量。
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但实际分析时，很难给出焊盘、焊锡加上管脚的具体参数。所以一般就用IBIS模型中的封装的参数将它们都概括了，当然这样的分析在较低的频率上可以接收，但对於更高频率信号更高精度仿真就不够精确。现在的一个趋势是用IBIS的V－I、V－T曲线描述Buffer特性，用SPICE模型描述封装参数。
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AC耦合电容( Q( ?( L1 y. K/ G/ Z( [& N% H, A
' X j& J' T' b: y3 r* hAC耦合电容的作用是提供直流偏压，滤除信号的直流分量，使信号关于0轴对称。为什么要在PCB板上高速信号上添加AC耦合电容，当然是有好处的，增加AC耦合电容能够使两级之间更好的通信，可以改善噪声容限。要知道AC耦合电容一般是高速信号阻抗不连续的点，并且会导致信号边沿变得缓慢。7 C2 G4 Y4 V4 a
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▲AC耦合电容典型通路
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那AC耦合电容在PCB设计时需要注意什么呢？万变不离基础原理。AC耦合电容一般是高速信号阻抗不连续的点，围绕这个问题解决即是它设计上的注意点。比如AC耦合电容优化，比如高速板材的选取等等。
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发表于 2021-4-28 14:36
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