PCB 信號(hào)完整性：電子設(shè)計(jì)的基石解讀

PCB信號(hào)完整性是指在信號(hào)從發(fā)送端傳輸?shù)浇邮斩说倪^(guò)程中，信號(hào)能夠保持其原本的特性，如波形、時(shí)序等不受損害的程度。捷多邦小編今天就與大家分享一下PCB信號(hào)完整性的相關(guān)內(nèi)容~

在高速PCB 設(shè)計(jì)中，信號(hào)完整性至關(guān)重要。首先是反射現(xiàn)象，當(dāng)信號(hào)在傳輸線上傳播遇到阻抗不連續(xù)點(diǎn)時(shí)，就會(huì)發(fā)生反射。例如，信號(hào)從驅(qū)動(dòng)芯片的輸出阻抗傳輸?shù)絺鬏斁€的特性阻抗，再到接收芯片的輸入阻抗，這些不同的阻抗可能導(dǎo)致信號(hào)部分能量反射回去，從而影響信號(hào)質(zhì)量。為避免反射，需要精心設(shè)計(jì)傳輸線的特性阻抗，使其與信號(hào)源和負(fù)載的阻抗相匹配，常見(jiàn)的做法是采用正確的線寬、介質(zhì)厚度等來(lái)控制特性阻抗。

串?dāng)_也是影響信號(hào)完整性的關(guān)鍵因素。相鄰傳輸線之間的電磁耦合會(huì)導(dǎo)致串?dāng)_，一條線上的信號(hào)會(huì)干擾相鄰線上的信號(hào)。例如，在高密度布線的PCB 中，數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)如果沒(méi)有合理隔離，數(shù)字信號(hào)的快速跳變可能會(huì)在模擬信號(hào)線上產(chǎn)生噪聲。

減少PCB 設(shè)計(jì)中的串?dāng)_問(wèn)題可從多方面著手。布線時(shí)，盡量增加線間距，避免平行布線，有條件可采用相互垂直的布線方向，還可使用差分信號(hào)。在底層和屏蔽方面，設(shè)計(jì)完整的地平面提供低阻抗返回路徑，也可添加屏蔽線或屏蔽層。從元器件布局來(lái)看，按功能分區(qū)布局，分開(kāi)模擬和數(shù)字電路元器件，同時(shí)合理放置高速器件，使其遠(yuǎn)離敏感信號(hào)線路，以此減少串?dāng)_。

信號(hào)延遲同樣不可忽視。信號(hào)在傳輸線中的傳播速度是有限的，隨著信號(hào)頻率的升高和傳輸路徑的增長(zhǎng)，信號(hào)延遲會(huì)變得更加明顯。這可能導(dǎo)致信號(hào)時(shí)序混亂，在時(shí)序要求嚴(yán)格的電路中，如同步數(shù)字電路，需要精確控制信號(hào)延遲，通過(guò)等長(zhǎng)布線等方法保證信號(hào)能同時(shí)到達(dá)接收端。

此外，電源噪聲和地彈也會(huì)對(duì)信號(hào)完整性產(chǎn)生影響。電源的波動(dòng)可能會(huì)干擾信號(hào)，良好的電源去耦和接地設(shè)計(jì)能夠有效減少這些干擾，確保信號(hào)在穩(wěn)定的電源和地環(huán)境下傳輸，從而維護(hù)信號(hào)完整性。

以上就是捷多邦小編分享的內(nèi)容啦，希望本文能然你更了解PCB信號(hào)完整性~

審核編輯 黃宇