PCB設(shè)計(jì)中高速信號(hào)與低速信號(hào)如何區(qū)分

在PCB設(shè)計(jì)中，如何區(qū)分高速信號(hào)與低速信號(hào)？很多人有一個(gè)誤區(qū)，一般認(rèn)為頻率高的信號(hào)就是高速信號(hào)，對(duì)于GHz這樣的信號(hào)來說無可厚非，但卻不能一概而論。

我們來看看Cadence公司對(duì)高速信號(hào)的判斷：

凡是大于50MHz的信號(hào)，就是高速信號(hào)；

信號(hào)是否高速和頻率沒有直接關(guān)系，而是信號(hào)上升/下降沿小于50ps時(shí)就認(rèn)為是高速信號(hào)；

當(dāng)信號(hào)所在的傳輸路徑長(zhǎng)度大于1/6λ，信號(hào)被認(rèn)為是高速信號(hào)；

當(dāng)信號(hào)沿著傳輸路徑傳輸，發(fā)生了嚴(yán)重的趨膚效應(yīng)和電離損耗時(shí)，被認(rèn)為是高速信號(hào)。

所以說高速信號(hào)并不是以頻率高低來界定的，那么應(yīng)該怎樣區(qū)分高低速信號(hào)呢？

在高速信號(hào)的設(shè)計(jì)中，一般考慮的并不是信號(hào)的周期頻率F，一般是有效頻率F1，T代表信號(hào)的時(shí)鐘周期，T1代表信號(hào)的10%-90%的上升時(shí)間，則有：

周期頻率定義：F=1/T

有效頻率定義：F1=0.5/T1

低速信號(hào)中，各個(gè)點(diǎn)的電平相差不大，但高速信號(hào)中，需要用分布式的思維來考慮問題，在傳輸路徑中，每個(gè)點(diǎn)的路徑相差很大，所以高低速信號(hào)的劃分還與信號(hào)的傳輸路徑有關(guān)。

信號(hào)的傳輸長(zhǎng)度小于信號(hào)波長(zhǎng)的1/6時(shí)，可認(rèn)為是低速信號(hào)，反之高速。λ是信號(hào)波長(zhǎng)，c是信號(hào)在PCB上傳輸速度，F(xiàn)是信號(hào)的有效頻率。

λ=c/F

在C為常數(shù)的情況下，λ與F成反比，即頻率F越高，波長(zhǎng)越短，可以劃分的高低速信號(hào)線的分水的線長(zhǎng)越短。

總結(jié)：高速信號(hào)與低速信號(hào)的區(qū)分方法

1、獲得有效頻率F1及走線長(zhǎng)度L

2、利用有效頻率F1計(jì)算信號(hào)的波長(zhǎng)λ

3、判斷L與1/6*λ的大小關(guān)系，L大為高速信號(hào)，反之為低速。

補(bǔ)充：一般有效頻率可以由專業(yè)儀器測(cè)量得到，也可以估算，可假設(shè)上升沿為信號(hào)周期的7%，假如信號(hào)頻率是10MHz,可以假設(shè)有效頻率是70MHz。