現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展對信號邊緣速率、數(shù)字系統(tǒng)的時鐘速率提出了更高的要求。目前的電子系統(tǒng)設(shè)計普遍信號頻率高于了100MHZ,傳輸線效應(yīng)會在PCB板的走線上出現(xiàn),對系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。PCB的設(shè)計過程也就是解決高速所引起的信號完整性的過程,高速PCB是一個很流行的名詞,那么到底什么是高速PCB線路板呢?
有一種觀點認(rèn)為數(shù)字電路的速率達(dá)到或者超過45MHZ~50MHZ,而且這部分速率的信號占到了整個系統(tǒng)三分之一以上,就稱為高速PCB或高速電路。實際上,信號邊沿的諧波頻率比信號本身的頻率高,是信號快速變化的上升沿與下降沿(或稱信號的跳變)引發(fā)了信號傳輸?shù)姆穷A(yù)期結(jié)果。因此,通常約定如果線傳播延時大于1/2數(shù)字信號驅(qū)動端的上升時間,則認(rèn)為此類信號是高速信號并產(chǎn)生傳輸線效應(yīng)。
信號的傳遞發(fā)生在信號狀態(tài)改變的瞬間,如上升或下降時間。信號從驅(qū)動端到接收端經(jīng)過一段固定的時間,如果傳輸時間小于1/2的上升或下降時間,那么來自接收端的反射信號將在信號改變狀態(tài)之前到達(dá)驅(qū)動端。反之,反射信號將在信號改變狀態(tài)之后到達(dá)驅(qū)動端。如果反射信號很強(qiáng),疊加的波形就有可能會改變邏輯狀態(tài)。
總的來說,設(shè)計好一個高質(zhì)量的高速PCB板,應(yīng)該從信號完整性和電源完整性兩個方面來考慮。不過我們需要知道高速信號與高頻信號區(qū)別,可以點擊一文看懂,PCB設(shè)計的高速信號和高頻信號的區(qū)別進(jìn)行了解。盡管比較直接的結(jié)果是從信號完整性上表現(xiàn)出來的,但究其成因,我們絕不能忽略了電源完整性的設(shè)計。因為電源完整性直接影響最終PCB板的信號完整性。