高速时钟线的处理
高速数字信号处理器外部电路设计

高速数字信号处理器外部电路设计在现代技术大量应用数字信号处理器(DSP)的时代,高速数字信号处理器外部电路设计成为了一个非常重要的课题。
如何设计一个高效、稳定、准确的数字信号处理系统,是影响数字信号处理器性能的关键因素之一。
因此本文将探讨高速数字信号处理器外部电路设计的技巧和注意事项。
一、高速数字信号处理器概述高速数字信号处理器是一种专门用于数字信号处理任务的微处理器,通过高效的数字信号处理算法对数据进行处理,可以极大地提高处理速度和精度。
常见的高速数字信号处理器有TI的TMS320系列、ADI的ADSP系列、ARM的CORETEX-M系列等。
二、高速数字信号处理器外部电路设计的要素1.时钟设计在高速数字信号处理器的使用中,时钟电路的设计非常重要。
时钟信号的稳定性、精度和频率对于数字信号处理器的运行速度和稳定性都有着直接的影响。
因此,时钟电路的设计应该尽可能的简单、稳定、可靠。
2.电源设计数字信号处理器的电源设计也非常关键。
由于高速设备对电源质量的要求比较高,因此电源的设计应该尽可能的保证稳定性和精度,减小电源波动和噪声对系统的影响。
3.信号输入输出接口数字信号处理器的输入输出接口是数据传输的核心,信号输入输出的速度和精度对于系统的性能影响非常大。
因此,设计过程中应该尽可能的减小信号传输中的失真和噪声,保证数据的准确和可靠。
4.可编程逻辑接口可编程逻辑电路是数字信号处理器的重要组成部分,它能够实现复杂的数字处理算法和运算功能,提高DSP的运算速度和效率。
因此,可编程逻辑电路的设计也是非常重要的。
三、高速数字信号处理器外部电路设计的技巧和注意事项1.时钟电路尽量使用独立时钟源在高速数字信号处理器的设计中,可靠的时钟源能够保证系统的稳定性和精度。
因此,时钟电路应该尽可能的使用独立时钟源,避免将时钟信号引入其他模块。
2.电源电路的设计建议采用隔离式电源隔离式电源是数字信号处理器的稳定性和精度保证的关键。
高速时钟线的处理

2 时钟线的处理2.1)建议先走时钟线。
2.2)频率大于等于66M的时钟线,每条过孔数不要超过2个,平均不得超过1.5个。
2.3)频率小于66M的时钟线,每条过孔数不要超过3个,平均不得超过2.5个2.4)长度超过12inch的时钟线,如果频率大于20M,过孔数不得超过2个。
2.5)如果时钟线有过孔,在过孔的相邻位置,在第二层(地层)和第三层(电源层)之间加一个旁路电容、如图2.5-1所示,以确保时钟线换层后,参考层(相邻层)的高频电流的回路连续。
旁路电容所在的电源层必须是过孔穿过的电源层,并尽可能地靠近过孔,旁路电容与过孔的间距最大不超过300MIL。
图2.5-1过孔处的旁路电容2.6)所有时钟线原则上不可以穿岛。
下面列举了穿岛的四种情形。
2.6.1) 跨岛出现在电源岛与电源岛之间。
此时时钟线在第四层的背面走线,第三层(电源层)有两个电源岛,且第四层的走线必须跨过这两个岛,如图2.6-1所示。
2.6.2) 跨岛出现在电源岛与地岛之间。
此时时钟线在第四层的背面走线,第三层(电源层)的一个电源岛中间有一块地岛,且第四层的走线必须跨过这两个岛。
如图2.6-2所示。
2.6.3) 跨岛出现在地岛与地层之间。
此时时钟线在第一层走线,第二层(地层)的中间有一块地岛,且第一层的走线必须跨过地岛,相当于地线被中断。
如图2. 6-3所示。
2.6.4) 时钟线下面没有铺铜。
若条件限制实在做不到不穿岛,保证频率大于等于66M的时钟线不穿岛,频率小于66M的时钟线若穿岛,必须加一个去耦电容形成镜像通路。
以图6.1为例,在两个电源岛之间并靠近跨岛的时钟线,放置一个0.1UF的电容。
2.7)当面临两个过孔和一次穿岛的取舍时,选一次穿岛。
2.8)时钟线要远离I/O一侧板边500MIL以上,并且不要和I/O线并行走,若实在做不到,时钟线与I/O口线间距要大于50MIL。
2.9)时钟线走在第四层时,时钟线的参考层(电源平面)应尽量为时钟供电的那个电源面上,以其他电源面为参考的时钟越少越好,另外,频率大于等于66M的时钟线参考电源面必须为3.3V电源平面。
电路设计流程如何应对高速信号传输与时延问题

电路设计流程如何应对高速信号传输与时延问题高速信号传输与时延问题是电路设计流程中常见的挑战。
在设计过程中,若不能有效地处理这些问题,可能会导致信号失真、时钟偏移和系统错误等不良后果。
因此,本文将介绍如何应对电路设计过程中的高速信号传输与时延问题。
一、信号传输问题的原因及影响高速信号传输问题主要源于信号的传输速度快、频率高、时钟精度要求高等特点。
以下是几个常见的信号传输问题及其影响:1. 时钟抖动:时钟抖动是指时钟信号频率的不稳定性,可能导致数据误差、时序错误等问题。
2. 串扰:高速信号传输时,信号之间可能发生串扰,导致信号失真。
3. 端口反射:当信号到达传输终点时,可能会发生端口反射,造成信号波形的失真和干扰。
二、解决高速信号传输问题的方法为了解决高速信号传输过程中遇到的问题,设计师可以采用以下方法:1. 时钟源的优化:合理选择时钟源,并增加时钟源的稳定性和精确度,可有效减少时钟抖动。
2. 信号完整性设计:利用滤波器、终端阻抗匹配和屏蔽罩等方法,避免信号之间的串扰,提高信号传输的准确性。
3. 驱动电流的控制:通过控制驱动电流的大小,能够减少端口反射产生的信号波形失真和干扰。
4. 延时补偿技术:通过引入延时补偿电路,可以对超高速信号进行时延补偿,以确保各个信号的同步传输。
三、电路设计流程中的注意事项在电路设计流程中,设计师需要注意以下几个方面:1. 信号完整性分析:在设计开始之前,应对电路进行信号完整性分析,包括信号的传输路径、时延要求、时钟精度等因素,为解决高速信号传输问题做准备。
2. 仿真与验证:在设计过程中,可以通过使用仿真工具对电路进行验证,以确定设计方案的可行性,避免出现一些隐蔽的高速信号传输问题。
3. 布局与布线规范:合理的布局和布线有助于降低信号传输过程中的串扰和反射等问题。
设计师应遵循相关的布局和布线规范,确保设计的完整性。
4. 时延分析与优化:通过时延分析工具,对信号传输过程中的时延进行评估和优化,以满足设计要求。
电磁兼容中三大类PCB布线设计详解

电磁兼容中三大类PCB布线设计详解从电磁兼容的角度,我们需要对以下四种布线加以关注:A 强辐射信号线(高频、高速、时钟走线为代表)B 敏感信号(如复位信号)C 功率电源信号D 接口信号(模拟接口或数字通信接口)一、单双面布线设计1.在单层板中,电源走线附近必须有地线与其紧邻、平行走线。
减小电源电流回路面积,减小差模环路辐射。
2.电源走线单面板或双面板,电源线走线很长,每隔3000mil 对地加去耦电容(10uF +1000pF)。
滤除电源线上地高频噪声。
3.Guide Ground Line对于单、双层板,关键信号线两侧应该布“Guide GroundLine”。
关键信号线两侧地“包地线”一方面可以减小信号回路面积,另外还可以防止信号与其他信号线之间的串扰。
4.回流设计在单层板或双层板中,布线时应该注意“回流面积最小化”设计,回路面积越小,回路对外辐射越小,并且搞干扰能力越强。
对于多层板来说,要求关键信号线有完整的信号回流,最后是GND 平面回流。
次重要信号有完整平面回流。
通过减小回路来防止信号串扰,同时降低对外的辐射。
5.直角走线PCB 走线不能有直角走线。
直角走线导致阻抗不连续,导致信号发射,从而产生振铃或过冲,形成强烈的EMI 辐射。
6.PCB走线粗细应一致。
粗细不一致时,走线阻抗突变,导致信号反射,从而产生振铃或过冲,形成强烈的EMI 辐射。
7.相邻布线层注意在分层设计时,应避免布线层相邻。
如果无法避免,应适当拉大两布线层上的平行信号走线会导致信号串扰。
线层之间的层间距,缩小布线层与其信号回路之间的层间距,布线层1与布线层2不宜相邻。
相邻布尽可能避免相邻布线层的层设置,无法避免时,尽量使两布线层中的走线相互垂直或平行走线长度小于1000mil ,这样减小平行走线之间的串扰。
一种高速时钟分配电路单粒子效应测试系统设计

现代电子技术Modern Electronics TechniqueMay 2024Vol. 47 No. 102024年5月15日第47卷第10期0 引 言空间带电粒子中有许多成分[1⁃2],主要包含来自外空间射向地球的银河宇宙射线、太阳高能粒子和地球磁场捕获的高能粒子。
其中银河宇宙射线来自于太阳系以外的宇宙射线,是被星际磁场加速到达地球空间的高能带电粒子,包含质子、α粒子、重离子等[3];太阳上发生耀斑时会发射出高能带电粒子,主要成分是质子、少量的重离子[4];地球磁场俘获大量的高能粒子,在地球周围形成6~7个地球半径的粒子辐射区,称为Van Allen 带,包含质子、电子、重离子等[5⁃7]。
在这些带电粒子中,单粒子效应首要关注的是重离子引起的电离[8⁃9],本文所开展的试验就是模拟宇航空间环境。
单粒子效应是指单个高能粒子穿过集成电路灵敏区时,造成电路状态非正常改变的一种辐射效应,常见的单粒子效应包括单粒子锁定(Single⁃Event Latch up, SEL )、单粒子翻转(Single⁃Event Upset, SEU )、单粒子功能中断(Single⁃Event Functional Interrupt, SEFI )等。
其中单粒子锁定是高能粒子入射到电路,导致电路产生异常突变电流,主要发生于CMOS 电路中[10];单粒子翻转是高能粒子作用于集成电路,使得电路逻辑状态发生异常变化,一般发生在数据存储或指令相关电路中;单粒DOI :10.16652/j.issn.1004⁃373x.2024.10.011引用格式:魏亚峰,蒋伟,陈启明,等.一种高速时钟分配电路单粒子效应测试系统设计[J].现代电子技术,2024,47(10):57⁃63.一种高速时钟分配电路单粒子效应测试系统设计魏亚峰1, 蒋 伟1, 陈启明2, 孙 毅3, 刘 杰4, 李 曦1, 张 磊1(1.重庆吉芯科技有限公司, 重庆 400060; 2.中国原子能科学研究院, 北京 102400;3.北京卫星环境工程研究所, 北京 102400;4.中国科学院兰州近代物理研究所, 甘肃 兰州 730000)摘 要: 时钟分配电路是电子系统中信号处理单元参考时钟及多路时钟分配的关键元器件,其跟随系统在宇宙空间中容易受宇宙射线辐照发生单粒子效应,进而影响系统性能指标甚至基本功能。
高速通信接口中的时钟提取与恢复技术

高速通信接口中的时钟提取与恢复技术在高速通信接口中,时钟提取与恢复技术是非常重要的一项技术。
在数字通信中,时钟信号是保持数据传输顺利进行的关键。
时钟提取与恢复技术能够帮助确保数据的正常传输并保持通信的稳定性。
时钟提取与恢复技术主要是指在接收端将接收到的数据信号中的时钟信息提取出来,并将其与本地时钟同步,以确保数据的准确接收和处理。
在高速通信接口中,由于信号传输距离远、传输速度快,时钟信号可能会因为受到信号失真、传输延迟等影响而产生抖动或失真。
这就需要时钟提取与恢复技术来解决这些问题。
时钟提取与恢复技术通常是通过专门的时钟恢复模块实现的。
在接收端,通过时钟恢复模块可以从接收到的数据信号中提取出时钟信号,然后与本地时钟进行同步。
这样可以保证接收数据时在适当的时机采样数据,确保数据的准确性和完整性。
时钟提取与恢复技术在高速通信接口中的应用非常广泛。
无论是在网络通信、数据存储、数字视频传输等领域,时钟提取与恢复技术都起着至关重要的作用。
对于高速通信接口而言,时钟信号的稳定性和准确性直接影响到数据传输的可靠性和性能。
在实际应用中,时钟提取与恢复技术通常会受到许多因素的影响,比如信号失真、传输延迟、温度变化等。
因此,设计一个稳定可靠的时钟提取与恢复技术方案是非常重要的。
工程师们需要根据具体的应用场景和需求,选择适合的时钟提取与恢复技术方案,并进行充分的测试和验证,确保系统可以稳定、可靠地工作。
总的来说,高速通信接口中的时钟提取与恢复技术是数字通信中非常重要的一环。
它可以帮助确保数据的准确传输,保持通信的稳定性,提高系统的可靠性和性能。
因此,工程师们在设计高速通信系统时,一定要重视时钟提取与恢复技术的应用,选择合适的方案,确保系统能够稳定可靠地运行。
基于时钟网络的高速数据采集与处理系统设计

第19卷 第2期 太赫兹科学与电子信息学报Vo1.19,No.2 2021年4月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Apr.,2021 文章编号:2095-4980(2021)02-0228-07基于时钟网络的高速数据采集与处理系统设计富 帅,倪建军,闫静纯,于双江,刘 涛(北京空间机电研究所,北京 100094)摘 要:针对全波形激光雷达中高速率数据采集系统的需求,研制了一种基于时钟网络的高速数据采集与处理系统,对其中的关键技术进行了研究。
在对FPGA片同步技术及时钟抖动机理进行分析的基础上,提出一种以锁相环和时钟缓冲器为主要构建单元的高质量时钟网络管理方法。
该时钟网络管理方法通过对高速ADC输出随路时钟的主动干预,解决了多路高速数据锁存困难的问题。
实验结果显示:该高速数据采集与处理系统已实现高达1.2 GSPS的采样率以及与之匹配的数据处理速率,有效位数大于8 bit,在实现高速数据采集的同时满足较高分辨力的要求。
关键词:激光测距;全波形;高速数据采集;时钟网络中图分类号:TN919.3;TP274 文献标志码:A doi:10.11805/TKYDA2020393Design of high speed data acquisition and processing systembased on clock networkFU Shuai,NI Jianjun,YAN Jingchun,YU Shuangjiang,LIU Tao(Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity,Beijing 100094,China)Abstract:A high speed data acquisition and processing system based on clock network is developed aiming at the requirement of high speed data acquisition system in full waveform laser radars. The keytechniques are studied in detail. Based on analyzing ChipSync technology and clock jitter, a high qualityclock network management method based on PLL and clock buffer is proposed. By using the proposedmethod which is based on the active intervention of high speed ADC output on-line clock, the problem ofmulti-channel high speed data flip-latch is solved. Experiment results demonstrate that the realizedsystem can reach the sampling rate of 1.2 GSPS and the Effective Number Of Bit(ENOB) above 8 bit.Keywords:laser ranging;full waveform;high speed data acquisition;clock network全波形激光雷达系统工作原理为系统发射的激光脉冲与被测目标发生反射作用,形成含有丰富信息的脉冲回波信号,通过数据采集系统以较高的采样率对回波信号进行采集与数字量化,从而记录下回波全波形信息。
利用SigXplorer_进行高速信号仿真研究

文章编号:2095-6835(2023)17-0092-03利用SigXplorer进行高速信号仿真研究聂俊英(西安睿控创合电子科技有限公司,陕西西安710071)摘要:介绍了如何使用Cadence公司的EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化)软件SigXplorer进行高速信号的信号完整性仿真、时序仿真和拓扑结构仿真。
信号完整性仿真主要解决传输线效应引起的反射问题;时序仿真主要用于获取芯片之间数据传递的时序,并给出了2种同步方式下的时序计算公式;在拓扑结构仿真中介绍了3种不同的拓扑结构并描述了各自的应用场合。
关键词:SigXplorer;信号完整性仿真;时序仿真;拓扑结构仿真中图分类号:TN911.72文献标志码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2023.17.0261研究背景随着高速信号在单板设计中的应用越来越广泛,高速数字信号快速上升引起的模拟效应对单板设计的影响也越来越大,由此产生了一系列信号完整性、传输线效应、阻抗匹配、时序冗余、电源完整性等问题。
而在已有的PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)上发现和分析这些问题是一件非常困难的事情,即使找到了问题,对于一个已完成的PCB要解决这些问题也要花费大量的时间和费用。
如果在设计初期和设计过程中就考虑这些方面的影响,修改同样的问题所花费的时间和费用就少得多,甚至能避免产生这样的问题。
利用Cadence公司强大的EDA仿真软件SigXplorer就是一种有效的方法,可在PCB设计前期和后期对高速信号进行仿真和分析,并根据仿真结果生成约束条件导入到PCB设计工具中,作为PCB布线的约束。
2利用SigXplorer进行仿真的方法要利用SigXplorer进行仿真,必须要有所要仿真器件的IBIS(Input/Output Buffer Information Specification,一种基于V/I曲线的对I/O BUFFER快速准确建模的方法)模型。
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2 时钟线的处理
2.1)建议先走时钟线。
2.2)频率大于等于66M的时钟线,每条过孔数不要超过2个,平均不得超过1.5个。
2.3)频率小于66M的时钟线,每条过孔数不要超过3个,平均不得超过2.5个2.4)长度超过12inch的时钟线,如果频率大于20M,过孔数不得超过2个。
2.5)如果时钟线有过孔,在过孔的相邻位置,在第二层(地层)和第三层(电源层)之间加一个旁路电容、如图2.5-1所示,以确保时钟线换层后,参考层(相邻层)的高频电流的回路连续。
旁路电容所在的电源层必须是过孔穿过的电源层,并尽可能地靠近过孔,旁路电容与过孔的间距最大不超过300MIL。
图2.5-1过孔处的旁路电容
2.6)所有时钟线原则上不可以穿岛。
下面列举了穿岛的四种情形。
2.6.1) 跨岛出现在电源岛与电源岛之间。
此时时钟线在第四层的背面走线,第三层(电源层)有两个电源岛,且第四层的走线必须跨过这两个岛,如图2.6-1
所示。
2.6.2) 跨岛出现在电源岛与地岛之间。
此时时钟线在第四层的背面走线,第三层(电源层)的一个电源岛中间有一块地岛,且第四层的走线必须跨过这两个岛。
如图2.6-2所示。
2.6.3) 跨岛出现在地岛与地层之间。
此时时钟线在第一层走线,第二层(地层)的中间有一块地岛,且第一层的走线必须跨过地岛,相当于地线被中断。
如图2. 6-3所示。
2.6.4) 时钟线下面没有铺铜。
若条件限制实在做不到不穿岛,保证频率大于等于66M的时钟线不穿岛,频率小于66M的时钟线若穿岛,必须加一个去耦电容形成镜像通路。
以图6.1为例,在两个电源岛之间并靠近跨岛的时钟线,放置一个0.1UF的电容。
2.7)当面临两个过孔和一次穿岛的取舍时,选一次穿岛。
2.8)时钟线要远离I/O一侧板边500MIL以上,并且不要和I/O线并行走,若实在做不到,时钟线与I/O口线间距要大于50MIL。
2.9)时钟线走在第四层时,时钟线的参考层(电源平面)应尽量为时钟供电的那个电源面上,以其他电源面为参考的时钟越少越好,另外,频率大于等于66M
的时钟线参考电源面必须为3.3V电源平面。
2.10)时钟线打线时线间距要大于25MIL。
2.11)时钟线打线时进去的线和出去的线应该尽量远。
尽量避免类似图A和图C 所示的打线方式,采用类似图B和图D的打线方式,若时钟线需换层,避免采用图E的打线方式,采用图F的打线方式。
2.12)时钟线连接BGA等器件时,若时钟线换层,尽量避免采用图G的走线形式,过孔不要在BGA下面走,最好采用图H的走线形式。
2.13) 注意各个时钟信号,不要忽略任何一个时钟,包括AUDIO CODEC的AC_BI TCLK,尤其注意的是FS3-FS0,虽然说从名称上看不是时钟,但实际上跑的是时钟,要加以注意。
2.14) Clock Chip上拉下拉电阻尽量靠近Clock Chip。
36、对于全数字信号的PCB,板上有一个80MHz 的钟源。
除了采用丝网(接地)外,为了保证有足够的驱动能力,还应该采用什么样的电路进行保护?
确保时钟的驱动能力,不应该通过保护实现,一般采用时钟驱动芯片。
一般担心时钟驱动能力,是因为多个时钟负载造成。
采用时钟驱动芯片,将一个时钟信号变成几个,采用点到点的连接。
选择驱动芯片,除了保证与负载基本匹配,信号沿满足要求(一般时钟为沿有效信号),在计算系统时序时,要算上时钟在驱动芯片内时延。
1.在实际设计中建议使用实体地和电源层,避免电源和地被分割,这种分割可能导致复杂的电流环路。
电
流环路越大辐射也越大,所以必须避免任何信号尤其是时钟信号在分割地上布线。
2.将时钟驱动器布局在电路板中心位置而不是电路板外围。
将时钟驱动器放置在电路板外围会增加磁偶极矩(magnetic dipole moment)。
3.为了进一步降低顶层时钟信号线的EMI,最好是在时钟线两侧并行布上地线。
当然,更好将时钟信号布在地层与电源层之间的内部信号层上。
4.时钟信号使用4mil到8mil的布线宽度,由于窄的信号线更容易增加高频信号衰减,并降低信号线之间的电容性耦合。
5.由于直角布线会增加布线电容并增加阻抗的不连续性,从而导致信号劣化,所以应该尽量避免直角布线和T型布线。
6.尽量满足阻抗匹配。
绝大多数情况下,阻抗不匹配会引起反射,而且信号完整性也主要取决于阻抗
匹配。
7.时钟信号布线不能并行走得太长,否则会产生串扰从而导致EMI增大。
(13) 时钟、总线、片选信号要远离I/O线和接插件
时钟电路之EMC设计
时钟电路在数字电路中占有重要地位,同时时钟电路也是产生电磁辐射的主要来源。
一个具有2ns上升沿的时钟信号辐射能量的带宽可达160MHz,其可能辐射带宽可达十倍频,即1.6GHz。
因此,设计好时钟电路是保证达到整机辐射指标的关键。
时钟电路设计主要的问题有如下几个方面。
(1)阻抗控制:计算各种由印制板线条构成的微带线和微带波导的波阻抗、相移常数、衰减常数等等。
许多设计手册都可以查到一些典型结构的波阻抗和衰减常数。
特殊结构的微带线和微带波导的参数需要用计算电磁学的方法求解。
(2)传输延迟和阻抗匹配:由印制线条的相移常数计算时钟脉冲受到的延迟,当延迟达到一定数值时,就要进行阻抗匹配以免发生终端反射使时钟信号抖动或发生过冲。
阻抗匹配方法有串联电阻、并联电阻、戴维南网络、RC 网络、二极管阵等。
(3)印制线条上接入较多容性负载的影响:接在印制线条上的容性负载对线条的波阻抗有较大的影响。
特别是对总线结构的电路容性负载的影响往往是要考虑的关键因素。
表达传输线可以采用三种方式:
a、用传输波阻抗(Z0)和传输时延(td)两个参数描述传输线。
b、用传输波阻抗和(与波长有关的)规一化长度描述传输线。
c、用单位长度的电感、电容和印制线的物理长度来描述传输线。
在印制板设计中经常采用第一种方式描述由印制线条构成的传输线。
此时,传输时延的大小决定了印制线条是否需要采取阻抗控制的措施;当线条上有很多电容性负载时,线条的传输时延将会增大,与原来的传输时延有如下的关系,为不考虑容性负载时的线条传输时延,C0 为不考虑容性负载时的线条分布电容,lm为无匹配的最大印制线条长度。
还有许多其它时钟电路设计问题,如时钟区与其它功能区的隔离,同层板中时钟线条屏蔽等问题。
时钟电路电磁兼容设计技巧
(A)首先要进行恰当的布线,布线层应安排与整块金属平面相邻。
这样的安排是为了产生通量对消作用。
(B)其次,时钟电路和高频电路是主要的干扰和辐射源一定要单独安排、远离敏感电路。
(C)选择恰当的器件是设计成功的重要因素,特别在选择逻辑器件时,尽量选上升时间比五纳秒长的器件,决不要选比电路要求时序快的逻辑器件。
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(D)层间跳线应当最小
图3和图4的情况分别说明两种情况,图3表示的是好的和比较好的时钟布线的层间跳线安排。
图4的情形是不允许的情形。
图3:比较好的时钟布线的层间跳线安排
图4:不允许的时钟布线的层问跳线安排
(E)时钟布线的转接安排
时钟布线经连接器输出时,连接器上的插针要在时钟线插针周围布满接地插针,如图5所示。
图5:时钟线插针在连接器上的安排
(F)时钟输出布线时不要采用向多个部件直接串行地连接〔称为菊花式连接〕;而应该经缓存器分别向其它多个部件直接提供时钟信号。
逻辑电路的使用
对在线路设计中所使用的逻辑集成电路的建议是:
•凡是能不用高速逻辑电路的地方就不要用高速逻辑电路。
G0•注意在IC近端的电源和地之间加旁路去耦电容(一般为104)。
s0•注意长线传输过程中的波形畸变。
•用R-S触发器作设备控制按钮与设备电子线路之间配合的缓冲。
隔离敏感信号
有些敏感信号(如高频时钟) 对噪声干扰特别敏感,对它们要采取高等级隔离措施。
高频时钟(20MHZ以上的时钟,或翻转时间小于5ns的时钟)必须有地线护送,时钟线宽至少10mil,护送地线线宽至少20mil,高频信号线的保护地线两端必须由过孔与地层良好接触,而且每5cm 打过孔与地层连接;时钟发送侧必须串接一个22Ω~220Ω的阻尼电阻。
可避免由这些线带来的信号噪声所产生的干扰。
规则六:高速PCB设计中的拓扑结构规则
在高速PCB设计中有两个最为重要的内容,就是线路板特性阻抗的控制和多负载情况下的拓扑结构的设计。
在高速的情况下,可以说拓扑结构的是否合理直接决定,产品的成功还是失败。
规则七:走线长度的谐振规则
规则九:器件的退耦电容摆放规则。