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深圳pcb抄板信号完整性理论的PCB仿真设计

[日期:2012-07-09] [来源:http://www.pcbcool.cn/] [作者电路板克隆] [点击:]

    广义传输线是引导电磁波沿一定方向传输的导体、介质或由它们组成的导行系统。一般所讨论的传输线是指微波传输线,其理论是长线理论。而当传输线的几何尺寸与电磁波的波长可以相比拟时,必须考虑传输线的分布参数(或称寄生参数)。在高速数字或射频电路设计和高速电路的仿真设计中,许多电磁现象必须应用传输线理论进行解释,传输线理论是研究高速数字(或射频)电路的基础。
    基本传输线理论当传输信号速率或频率达到一定时,传输信号的通道上的分布参数必须考虑。以平行双导线为例,其上的集肤效应带来单位长度射频阻抗增大。当其达到射频段,平行双线周围的磁场很强,必须考虑其寄生电感,且平行双线间的电场要用电容来等效。同时,导线间在频率很高时还要考虑导线间的漏电现象。所以一条单位长度传输线的等效电路可由R,L,G,C4个元件组成
    电导率越大即导电性越好,工作频率越高,趋肤深度越小,其导致高频时的电阻远大于低频或直流时的电阻。邻近效应在若干个载流导体间的相互电磁干扰时,各载流导体截面的电流分布与孤立载流导体截面电流分布是不同的。当存在通有相反方向电流的两邻近导体时,电路板克隆在相互靠近的两侧面最近点电流密度最大;当两载流导体电流方向相同时,则两外侧面的电流密度最小。一般情况下,邻近效应使得等效电阻加大,电感减小。
    高速数字电路设计方面的问题突出体现为以下类型:(1)工作频率的提高和信号上升/下降时间的缩短,会使设计系统的时序裕量缩小甚至出现时序方面的问题;(2)传输线效应导致的信号震荡、过冲和下冲都会对设计系统的故障容限、噪声容限以及单调性造成很大的威胁;(3)信号沿时间下降到1ns以后,信号之间的串扰就成为很重要的一个问题;(4)当信号沿的时间接近0.5ns时电源系统的稳定性问题和电磁干扰(EMI)问题也变得十分突出。
    在高速系统中,能否处理好系统的信号互连,解决信号完整性的问题,是系统设计成功的关键。同时,信号完整性也是解决电源完整性、电磁兼容与电磁干扰(EMC/EMI)问题的基础和前提。

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