电子工程师必须懂的高频pcb设计emiemc等设计技巧

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高频电路设计布线技巧,您需要知道这十项规则

高频电路设计布线技巧,您需要知道这十项规则

高频电路设计布线技巧,您需要知道这十项规则如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ,而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3),通常就称为高频电路。

高频电路设计是一个非常复杂的设计过程,其布线对整个设计至关重要!【第一招】多层板布线高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须,也是降低干扰的有效手段。

在PCB Layout阶段,合理的选择一定层数的印制板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,更好地实现就近接地,并有效地降低寄生电感和缩短信号的传输长度,同时还能大幅度地降低信号的交叉干扰等,所有这些方法都对高频电路的可靠性有利。

有资料显示,同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB。

但是,同时也存在一个问题,PCB 半层数越高,制造工艺越复杂,单位成本也就越高,这就要求我们在进行PCB Layout时,除了选择合适的层数的PCB板,还需要进行合理的元器件布局规划,并采用正确的布线规则来完成设计。

【第二招】高速电子器件管脚间的引线弯折越少越好高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45度折线或者圆弧转折,这种要求在低频电路中仅仅用于提高铜箔的固着强度,而在高频电路中,满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。

【第三招】高频电路器件管脚间的引线越短越好信号的辐射强度是和信号线的走线长度成正比的,高频的信号引线越长,它就越容易耦合到靠近它的元器件上去,所以对于诸如信号的时钟、晶振、DDR的数据、LVDS线、USB 线、HDMI线等高频信号线都是要求尽可能的走线越短越好。

【第四招】高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好所谓引线的层间交替越少越好是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好。

据侧,一个过孔可带来约0.5pF的分布电容,减少过孔数能显著提高速度和减少数据出错的可能性。

【第五招】注意信号线近距离平行走线引入的串扰高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的串扰,串扰是指没有直接连接的信号线之间的耦合现象。

电子电路设计中的EMC问题与解决方案

电子电路设计中的EMC问题与解决方案

电子电路设计中的EMC问题与解决方案一、引言电磁兼容性(EMC)是电子电路设计中需要考虑的重要问题之一。

EMC问题包括电磁辐射与电磁感应两个方面,对电路性能产生不良影响甚至可能导致电路崩溃。

因此,在电子电路设计中,必须重视EMC问题,并采取相应的解决方案。

二、电磁辐射问题1.问题描述电磁辐射是指电子电路所产生的电磁能量以无线电波的形式传播到周围空间。

如果电路辐射的电磁能量干扰到其他电子设备,就会引发通信中断、数据丢失等问题。

2.解决方案(1)合理布局:将互相干扰的元器件尽量远离彼此,减少电磁辐射的干扰。

(2)金属屏蔽:在对电磁干扰敏感的元器件或模块周围设置金属屏蔽体,阻挡电磁辐射的传播。

(3)地线设计:合理设计地线的走向和连接方式,减少电磁辐射的产生。

(4)滤波器:在电源输入端或信号输入端添加滤波器,过滤掉高频噪声,减少电磁辐射。

三、电磁感应问题1.问题描述电磁感应是指电子电路受到外部电磁场的影响,导致电路中的信号发生失真、干扰或遭受损坏。

2.解决方案(1)地线布线:采用星形或网状布线方式,最大限度地减少环路面积,避免电磁感应。

(2)信号层分离:将模拟信号层和数字信号层分离布线,减少彼此之间的电磁干扰。

(3)差模传输:使用差分模式传输数据,通过相位抵消降低电磁干扰的影响。

(4)平面屏蔽:在布局设计中,将模拟与数字信号的地面层分开,并在模拟信号部分添加屏蔽层,减少电磁感应。

四、工作频率选择1.问题描述工作频率对电磁兼容性有重要影响。

过低的工作频率容易受到电源杂散和信号干扰的影响,而过高的工作频率容易引发射频干扰问题。

2.解决方案(1)频率规划:根据实际需求,合理规划工作频率,避免频率范围重叠导致互相干扰。

(2)滤波器设计:根据工作频率选择合适的滤波器,对输入信号进行滤波,减少杂散和干扰。

(3)频率选择器:在设计中加入可调节频率的器件,使得电路在不同工作频率下能够进行优化和调整。

五、辐射与抗辐射设计1.问题描述电子电路会通过导线和天线发射电磁波,也会被周围的电磁波诱导或辐射。

PCB 板 EMC EMI 的设计技巧

PCB 板 EMC EMI 的设计技巧

PCB 板EMC EMI 的设计技巧随着IC 器件集成中心议题:EMI的产生及抑制原理详析数字电路PCB的EMI控制技术详析EMI的其它控制手段详析EMI分析与测试详析解决方案:叠层设计、合理布局、布线电源系统设计、接地、串接阻尼电阻、屏蔽、扩频引言随着IC 器件集成度的提高、设备的逐步小型化和器件的速度愈来愈高,电子产品中的EMI问题也更加严重。

从系统设备EMC /EMI设计的观点来看,在设备的PCB设计阶段处理好EMC/EMI问题,是使系统设备达到电磁兼容标准最有效、成本最低的手段。

本文介绍数字电路PCB设计中的EMI控制技术。

1 EMI的产生及抑制原理EMI的产生是由于电磁干扰源通过耦合路径将能量传递给敏感系统造成的。

它包括经由导线或公共地线的传导、通过空间辐射或通过近场耦合三种基本形式。

EMI的危害表现为降低传输信号质量,对电路或设备造成干扰甚至破坏,使设备不能满足电磁兼容标准所规定的技术指标要求。

为抑制EMI,数字电路的EMI设计应按下列原则进行:* 根据相关EMC/EMI技术规范,将指标分解到单板电路,分级控制。

* 从EMI的三要素即干扰源、能量耦合途径和敏感系统这三个方面来控制,使电路有平坦的频响,保证电路正常、稳定工作。

* 从设备前端设计入手,关注EMC/EMI设计,降低设计成本。

2 数字电路PCB的EMI控制技术在处理各种形式的EMI时,必须具体问题具体分析。

在数字电路的PCB设计中,可以从下列几个方面进行EMI控制。

2.1 器件选型在进行EMI设计时,首先要考虑选用器件的速率。

任何电路,如果把上升时间为5ns的器件换成上升时间为2.5ns的器件,EMI会提高约4倍。

EMI的辐射强度与频率的平方成正比,最高EMI频率(fknee)也称为EMI发射带宽,它是信号上升时间而不是信号频率的函数:fknee =0.35/Tr (其中Tr为器件的信号上升时间)这种辐射型EMI的频率范围为30MHz到几个GHz,在这个频段上,波长很短,电路板上即使非常短的布线也可能成为发射天线。

PCB设计中EMC-EMI的仿真

PCB设计中EMC-EMI的仿真

PCB设计中EMC/EMI的仿真由于PCB 板上的电子器件密度越来越大,走线越来越窄,走线密度也越来越高,信号的频率也越来越高,不可避免地会引入EMC(电磁兼容)和EMI(电磁干扰)的问题,所以对电子产品的电磁兼容分析以及应用就非常重要了。

但目前国内国际的普遍情况是,与IC 设计相比,PCB 设计过程中的EMC 分析和模拟仿真是一个薄弱环节。

同时,EMC 仿真分析目前在PCB 设计中逐渐占据越来越重要的角色。

PCB 设计中的对EMC/EMI 的分析目标信号完整性分析包括同一布线网络上同一信号的反射分析,阻抗匹配分析,信号过冲分析,信号时序分析等等;对于邻近布线网络上不同信号之间的串扰分析。

在信号完整性分析时还必须考虑布线网络的物理拓扑结构,PCB 介质层的电介质特性和介电常数以及每一布线层的电气特性。

现在已经有了抑制电子设备和仪表的EMI 的国际标准,统称为电磁兼容(EMC)标准,它们可以作为PCB 设计者布线和布局时抑制电磁辐射和干扰的规则,对于军用电子产品设计者来说,标准会更严格,要求更苛刻。

对于由多块PCB 板通过总线连接而成的系统,还必须分析不同PCB 板之间的电磁兼容性能以及接口电路和连接器的EMC/EMI性能。

EMC/EMI 的仿真需要用到仿真模型EMC/EMI 分析要了解所用到的元器件的电气特性,之后才能更好地具体模拟仿真。

目前应用较多的有IBIS 和SPICE 模型。

IBIS(I/O Buffer Interface Specification),即ANSI/EIA-656,是一种通过测量或电路仿真得到,基于V/I 曲线的I/O 缓冲器的快速而精确描述电气性能的模型。

1990 年由INTEL 牵头、联合数家著名的半导体厂商共同制定了IBIS V1.0 的行业标准,经过不断的完善和发展,于1997 年更新为IBIS V3.0.现在此标准已被NS、Motorola、TI、IDT、Xilinx、Siemens、Cypress、VLSI 等数百家半导体厂。

高频pcb设计需要注意的事项

高频pcb设计需要注意的事项

高频pcb设计需要注意的事项高频PCB设计是一项复杂的工程,需要考虑许多因素,以下是需要注意的事项:1. 材料选择,对于高频PCB设计,选择合适的基板材料非常重要。

常见的高频材料包括FR-4、PTFE(聚四氟乙烯)和Rogers等。

这些材料具有较低的介电常数和损耗 tangent,能够减小信号传输的衰减和失真。

2. 版图设计,在高频PCB设计中,版图设计需要特别注意。

布局应该尽量减小信号路径的长度,减少信号的传输时间。

同时,还要避免信号线和电源线之间的干扰,采用合适的层间堆叠方式。

3. 地线设计,良好的地线设计对于高频PCB至关重要。

要尽量减小地线的回流路径,减小地线的环路感。

同时,要避免地线与信号线之间的串扰。

4. 阻抗匹配,在高频PCB设计中,要保证信号线的阻抗匹配。

采用合适的线宽和间距,以及合适的层间堆叠方式,来保证信号的阻抗匹配。

5. 电磁兼容性(EMC),高频PCB设计需要考虑电磁兼容性,要尽量减小电磁辐射和敏感度,采用合适的屏蔽措施和滤波器。

6. 热管理,高频电路在工作时会产生较多的热量,因此热管理也是需要考虑的因素。

要合理布局散热器和散热孔,确保电路工作稳定。

7. 仿真验证,在设计高频PCB之前,进行仿真验证是非常重要的。

可以利用仿真软件对信号完整性、阻抗匹配、电磁兼容性等进行验证,发现问题并进行调整。

总的来说,高频PCB设计需要综合考虑材料选择、版图设计、地线设计、阻抗匹配、EMC、热管理和仿真验证等多个方面的因素,以确保高频电路的稳定性和可靠性。

希望以上信息对你有所帮助。

emc电路设计要点总结

emc电路设计要点总结

emc电路设计要点总结
EMC(电磁兼容)电路设计是确保电子设备在电磁环境中能够正常工作并且不会对周围的设备和系统造成干扰的重要部分。

以下是EMC电路设计的要点总结:
1. 地线设计,良好的地线设计是EMC电路设计的关键。

地线应该被视为电路中的一个重要元素,而不仅仅是一个连接点。

合理的地线布局可以减少回流路径的电流,减小回流路径的环路面积,从而减小电磁辐射。

2. 电源线滤波,在电路设计中使用电源线滤波器可以有效地抑制电磁干扰,使设备在电源线上受到的电磁干扰降到最低。

常见的滤波器包括LC滤波器和PI滤波器。

3. 屏蔽设计,在高频电路中,使用屏蔽罩或屏蔽壳可以有效地隔离电磁辐射,减小电磁波的传播范围,从而降低对周围设备的干扰。

4. 地线隔离,对于一些特殊的电路,需要进行地线隔离设计,以避免不同地点之间的电流环路,减小电磁辐射。

5. 电磁辐射测试,在设计完成后,需要进行电磁辐射测试,以验证设计的电路是否符合EMC标准,确保设备在实际使用中不会对周围环境产生电磁干扰。

6. 防护元件选择,在电路设计中,选择合适的防护元件如TVS 二极管、瞬态抑制器等,可以有效地保护电路不受外部电磁干扰的影响。

7. 地线回流路径设计,合理设计地线回流路径可以减小电磁辐射,降低电磁干扰。

综上所述,EMC电路设计的要点包括地线设计、电源线滤波、屏蔽设计、地线隔离、电磁辐射测试、防护元件选择和地线回流路径设计。

通过合理的设计和测试,可以确保电子设备在电磁环境中能够正常工作并且不会对周围的设备和系统造成干扰。

高频pcb板制作需要注意的八个方面

高频pcb板制作需要注意的八个方面

高频pcb板制作需要注意的八个方面大家都知道高频板是使用于高频领域的线路板。

高频它对线路的电介数值有所要求,介电系数低,稳定性要强。

那么在设计高频PCB板的环节,需要注意哪些方面呢?一、设计就考虑到如何避免高频干扰?避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰,也就是所谓的串扰(Crosstalk)。

可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离,或加ground guard/shunt traces在模拟信号旁边。

还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。

二、设计中考虑如何选择PCB板材?选择PCB板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。

设计需求包含电气和机构这两部分。

通常在设计非常高速的PCB板子(大于GHz的频率)时这材质问题会比较重要。

例如,现在常用的FR-4材质,在几个GHz的频率时的介质损(dielectric loss)会对信号衰减有很大的影响,可能就不合用。

就电气而言,要注意介电常数(dielectric constant)和介质损在所设计的频率是否合用。

三、在高速设计中,如何解决信号的完整性问题?信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。

而影响阻抗匹配的因素有信号源的架构和输出阻抗(output impedance),走线的特性阻抗,负载端的特性,走线的拓朴(topology)架构等。

解决的方式是靠端接(termination)与调整走线的拓朴。

四、对于只有一个输出端的时钟信号线,如何实现差分布线?要用差分布线一定是信号源和接收端也都是差分信号才有意义。

所以对只有一个输出端的时钟信号是无法使用差分布线的。

五,差分布线方式是如何实现的?差分对的布线有两点要注意,一是两条线的长度要尽量一样长,另一是两线的间距(此间距由差分阻抗决定)要一直保持不变,也就是要保持平行。

平行的方式有两种,一为两条线走在同一走线层(side-by-side),一为两条线走在上下相邻两层(over-under)。

PCB高频板设计

PCB高频板设计

PCB高频板设计随着电子产品的不断更新迭代,对于PCB高频板的需求也越来越高。

高频板设计通常是指设计、制作和优化高频线路板,以实现更高的频率、更好的信噪比和更小的失真。

在高频电路设计中,考虑的因素很多,例如信号的反射、损耗、串扰、噪声等等。

本文将对PCB高频板设计的一些重要内容进行探讨。

一、PCB高频线路设计的基本概念PCB是印制电路板的简称,其最基本的结构包括信号层、电源层、地层等。

在高频电路中,信号层的平面电容和漏磁电感很大程度上导致信号传输的失真和降噪。

因此,在高频电路设计中,需要尽可能地减小这些影响,例如通过增加信号引出和地引出的数量,增加信号层和地层之间的铜箔间隙等等。

二、PCB高频线路中的信号引出和地引出在高频电路设计中,对于每个端口来说,都必须有一个良好的信号引出和地引出。

通常,对于高频板中的任何一个元件,其信号引出和地引出距离越近,就能够减少串扰、提高信噪比和防止反射。

同时,对于大功率应用,将信号引出和地引出相互缠绕也能够有效地消耗热量,从而进一步降低电路噪声。

三、高频PCB板中的电源层和地层在高频电路设计中,电源层和地层同样非常重要。

在高频板中,电源层和地层的规划必须能够满足以下要求:1.选择合适的电源层和地层位置,确保它们尽可能地接近整个高频电路。

2.确保电源层和地层之间有良好的分离和铜箔间隙,以减少板间串扰。

3.将保护层铺满电源层和地层之间的空隙,以防止外界干扰和EMC问题。

四、高频PCB线路中的电容、电感和衰减器在高频线路设计中,需要考虑使用正确类型的电容和电感,以实现正常的信号传输。

电容和电感存在于许多板中,包括微带线、陶瓷电容和铝电解电容等等。

在高频PCB设计中,陶瓷电容和以往的铝电解电容相比,具有更好的抗干扰性和更低的损耗系数。

对于高频电路,使用SMD电感或通过安装小型电感来获得更好的信号传输和噪声控制。

高频线路中的衰减器是另一个重要因素。

在PCB高频电路中,衰减器可以在信号源和输出间提供可调的传输功率范围,以尽可能地提高最终输出信号的精度和质量。

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电子工程师必须懂的高频PCB设计、EMI、EMC等设计技巧数字器件正朝着高速、低耗、小体积、高抗干扰性的方向发展,这一发展趋势对印刷电路板的设计提出了很多新要求。

作者根据多年在硬件设计工作中的经验,总结一些高频布线的技巧,供大家参考。

(1)高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须的,也是降低干扰的有效手段。

(2)高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。

高频电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45°折线或圆弧转折,满足这一要求可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。

(3)高频电路器件管脚间的引线越短越好。

(4)高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。

所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好,据测,一个过孔可带来约0.5 pF的分布电容,减少过孔数能显著提高速度。

(5)高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“交叉干扰”,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅度减少干扰。

同一层内的平行走线几乎无法避免,但是在相邻的两个层,走线的方向务必取为相互垂直。

(6)对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施,即绘制所选对象的外轮廓线。

利用此功能,可以自动地对所选定的重要信号线进行所谓的“包地”处理,当然,把此功能用于时钟等单元局部进行包地处理对高速系统也将非常有益。

(7)各类信号走线不能形成环路,地线也不能形成电流环路。

(8)每个集成电路块的附近应设置一个高频去耦电容。

(9)模拟地线、数字地线等接往公共地线时要用高频扼流环节。

在实际装配高频扼流环节时用的往往是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠,在电路原理图上对它一般不予表达,由此形成的网络表(netlist)就不包含这类元件,布线时就会因此而忽略它的存在。

针对此现实,可在原理图中把它当做电感,在PCB元件库中单独为它定义一个元件封装,布线前把它手工移动到靠近公共地线汇合点的合适位置上。

(10)模拟电路与数字电路应分开布置,独立布线后应单点连接电源和地,避免相互干扰。

(11)DSP、片外程序存储器和数据存储器接入电源前,应加滤波电容并使其尽量靠近芯片电源引脚,以滤除电源噪声。

另外,在DSP与片外程序存储器和数据存储器等关键部分周围建议屏蔽,可减少外界干扰。

(12)片外程序存储器和数据存储器应尽量靠近DSP芯片放置,同时要合理布局,使数据线和地址线长短基本保持一致,尤其当系统中有多片存储器时要考虑时钟线到各存储器的时钟输入距离相等或可以加单独的可编程时钟驱动芯片。

对于DSP系统而言,应选择存取速度与DSP相仿的外部存储器,不然DSP的高速处理能力将不能充分发挥。

DSP 指令周期为纳秒级,因而DSP硬件系统中最易出现的问题是高频干扰,因此在制作DSP硬件系统的印制电路板(PCB)时,应特别注意对地址线和数据线等重要信号线的布线要做到正确合理。

布线时尽量使高频线短而粗,且远离易受干扰的信号线,如模拟信号线等。

当DSP周围电路较复杂时,建议将DSP及其时钟电路、复位电路、片外程序存储器、数据存储器制作成最小系统,以减少干扰。

(13)当本着以上原则,熟练设计工具的使用技巧以后,经过手工布线完成后,高频电路为了提高系统的靠性和可生产性,一般都需要利用高级的PCB仿真软件进行仿真。

限于篇幅本文不对具体的仿真做详细介绍,但给大家的建议是如果有条件一定要对系统做仿真,这里给对几个基本的概念。

给大家做一个基本的说明。

什么是电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)?电磁干扰(Electromagnetic InteRFerence)有传导干扰和辐射干扰两种。

传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。

辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。

在高速PCB 及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。

什么是信号完整性(signal integrity)?信号完整性是指信号在信号线上的质量。

信号具有良好的信号完整性是指当在需要的时候,具有所必需达到的电压电平数值。

差的信号完整性不是由某一单一因素导致的,而是板级设计中多种因素共同引起的。

主要的信号完整性问题包括反射、振荡、地弹、串扰等。

常见信号完整性问题及解决方法见表2。

什么是反射(reflection)?反射就是在传输线上的回波。

信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载处,但是有一部分被反射了。

如果源端与负载端具有相同的阻抗,反射就不会发生了。

源端与负载端阻抗不匹配会引起线上反射,负载将一部分电压反射回源端。

如果负载阻抗小于源阻抗,反射电压为负,反之,如果负载阻抗大于源阻抗,反射电压为正。

布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素的变化均会导致此类反射。

什么是串扰(crosstalk)?串扰是两条信号线之间的耦合,信号线之间的互感和互容引起线上的噪声。

容性耦合引发耦合电流,而感性耦合引发耦合电压。

PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。

什么是过冲(overshoot)和下冲(undershoot)?过冲就是第一个峰值或谷值超过设定电压——对于上升沿是指最高电压而对于下降沿是指最低电压。

下冲是指下一个谷值或峰值。

过分的过冲能够引起保护二极管工作,导致过早地失效。

过分的下冲能够引起假的时钟或数据错误(误操作)。

什么是振荡(ringing)和环绕振荡(rounding)?振荡的现象是反复出现过冲和下冲。

信号的振荡和环绕振荡由线上过度的电感和电容引起,振荡属于欠阻尼状态而环绕振荡属于过阻尼状态。

信号完整性问题通常发生在周期信号中,如时钟等,振荡和环绕振荡同反射一样也是由多种因素引起的,振荡可以通过适当的端接予以减小,但是不可能完全消除。

什么是地电平面反弹噪声和回流噪声?在电路中有大的电流涌动时会引起地平面反弹噪声(简称为地弹),如大量芯片的输出同时开启时,将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过,芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声,这样会在真正的地平面(0V)上产生电压的波动和变化,这个噪声会影响其他元器件的动作。

负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。

由于地电平面(包括电源和地)分割,例如地层被分割为数字地、模拟地、屏蔽地等,当数字信号走到模拟地线区域时,就会产生地平面回流噪声。

同样电源层也可能会被分割为2.5V,3.3V,5V等。

所以在多电压PCB设计中,地电平面的反弹噪声和回流噪声需要特别关心。

在时域(time domain)和频域(frequency domain)之间有什么不同?时域(time domain)是以时间为基准的电压或电流的变化的过程,可以用示波器观察到。

它通常用于找出管脚到管脚的延时(delays)、偏移(skew)、过冲(overshoot)、下冲(undershoot)以及建立时间(settling times)。

频域(frequency domain)是以频率为基准的电压或电流的变化的过程,可以用频谱分析仪观察到。

它通常用于波形与FCC和其他EMI控制限制之间的比较。

什么是阻抗(impedance)?阻抗是传输线上输入电压对输入电流的比值(Z0=V/I)。

当一个源送出一个信号到线上,它将阻碍它驱动,直到2*TD时,源并没有看到它的改变,在这里TD是线的延时(delay)。

什么是建立时间(settling time)?建立时间就是对于一个振荡的信号稳定到指定的最终值所需要的时间。

什么是管脚到管脚(pin-to-pin)的延时(delay)?管脚到管脚延时是指在驱动器端状态的改变到接收器端状态的改变之间的时间。

这些改变通常发生在给定电压的50%,最小延时发生在当输出第一个越过给定的阈值(threshold),最大延时发生在当输出最后一个越过电压阈值(threshold),测量所有这些情况。

什么是偏移(skew)?信号的偏移是对于同一个网络到达不同的接收器端之间的时间偏差。

偏移还被用于在逻辑门上时钟和数据达到的时间偏差。

什么是斜率(slew rate)?Slew rate就是边沿斜率(一个信号的电压有关的时间改变的比率)。

I/O 的技术规范(如PCI)状态在两个电压之间,这就是斜率(slew rate),它是可以测量的。

什么是静态线(quiescent line)?在当前的时钟周期内它不出现切换。

另外也被称为'stuck-at' 线或static线。

串扰(Crosstalk)能够引起一个静态线在时钟周期内出现切换。

什么是假时钟(false clocking)?假时钟是指时钟越过阈值(threshold)无意识地改变了状态(有时在VIL 或VIH之间)。

通常由于过分的下冲(undershoot)或串扰(crosstalk)引起。

什么是IBIS模型?IBIS(Input/Output Buffer Information Specification)模型是一种基于V/I曲线的对I/O BUFFER快速准确建模的方法,是反映芯片驱动和接收电气特性的一种国际标准,它提供一种标准的文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数,非常适合做振荡和串扰等高频效应的计算与仿真。

IBIS本身只是一种文件格式,它说明在一标准的IBIS文件中如何记录一个芯片的驱动器和接收器的不同参数,但并不说明这些被记录的参数如何使用,这些参数需要由使用IBIS 模型的仿真工具来读取。

欲使用IBIS进行实际的仿真,需要先完成以下四件工作。

(1)获取有关芯片驱动器和接收器的原始信息源;(2)获取一种将原始数据转换为IBIS 格式的方法;(3)提供用于仿真的可被计算机识别的布局布线信息;(4)提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算的软件工具。

IBIS是一种简单直观的文件格式,很适合用于类似于Spice (但不是Spice,因为IBIS文件格式不能直接被Spice工具读取)的电路仿真工具。

它提供驱动器和接收器的行为描述,但不泄漏电路内部构造的知识产权细节。

换句话说,销售商可以用IBIS模型来说明它们最新的门级设计工作,而不会给其竞争对手透露过多的产品信息。

并且,因为IBIS是一个简单的模型,当做简单的带负载仿真时,比相应的全Spice三极管级模型仿真要节省10~15倍的计算量。

IBIS提供两条完整的V-I曲线分别代表驱动器为高电平和低电平状态,以及在确定的转换速度下状态转换的曲线。

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