高速串行差分信号的PBG设计
高速串行差分信号的ＰＢＧ设计
摘要:随着电子设计技术的不断进步，要求更高速率信号的互联。在传统并行同步数字信号的数位和速率将要达到极限的情况下，开始转向从高速串行信号寻找出路。本文将简单介绍了高速串行差分信号的设计。
1 前言
随着近几年对速率的要求快速提高，新的总线协议不断的提出更高的速率。传统的总线协议已经不能够满足要求了。串行总线由于更好的抗干扰性，和更少的信号线，更高的速率获得了众多设计者的青睐。而串行总线又尤已差分信号的方式为最多。而在我们的项目中的PCI-Express串行信号线正采用了LVDS技术。
2 串行LVDS信号的PCB设计
2.1差分信号的概念和有点
差分信号（Differential Signal）在高速电路设计中的应用越来越广泛，电路中最关键的信号往往都采用差分结构设计。何为差分信号？通俗地说，就是驱动端发送两个等值、反相的信号，接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态“0”还是“1”，而承载差分信号的那一对走线。差分信号与普通的单端信号走线相比，最明显的优势体现在以下三个方面:
抗干扰能力强。因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪音干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消。能有效抑制EMI.由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以互相抵消。耦合的越紧密，相互抵消的磁力线就越多。泄露到外界的电磁能量越少。
时序定位精确。由于差分信号的开关变化是位于两个信号的焦点，而不像普通的单端信号依靠高低两个阀值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS就是指这种小振幅的差分信号技术。
2.2 LVDS信号在PCB上的设计要点
LVDS信号被广泛的应用于计算机、通信以及消费电子领域，并被以PCI-Express为代表的第三代I/O标准中采用，而在我们的项目中PCI-Express信号正是采用LVDS信号。LVDS信号不仅是差分信号，而且还是高速数字信号。因此LVDS传输煤质不管使用的是PCB线还是电缆，都必须采取措施防止信号早煤质终端发生反射，同时应减少电磁干扰以保证信号的完整性。只要我们在布线时考虑到以上这些要素，设计高速差分线路板并不很困难。LVDS信号在PCB上的设计要点：
布成多层版。有LVDS的电路板一般都要布成多层板。由于LVDS信号属于高速信号，与其相邻的层应为地层，对LVDS信号进行敝屏防止干扰。对于密度不是很大的板子，在物理空间条件允许的情况下，最好将LVDS信号与其他信号别放在不同的层。
LVDS信号阻抗计算与控制。LVDS信号的电压摆幅只有350mV，适于电流驱动的差分信号方式工作。为了确保信号在传输线当中传播时不受反射信号的影响，LVD信号要求传输线阻抗受控，通常差分抗阻为100+\-10Ω阻抗控制的好坏直接影响信号完整性及延迟。如何对其进行阻抗控制呢？
确定走线模式、参数及阻抗计算。LVDS分外层微带线差分模式和内层带状线差分模式。阻抗可以通过合理设计参数，利用相关软件计算得出。通过计算，阻抗值与绝缘层厚度成正比，与介电常数、导线的厚度及宽度成反比。
走平行等距线及紧耦合原则。确定走线线宽及间距后，在走线时严格按照计算出的线宽和间距，两线的间距要一直保持不变，也就是要保持平行（可以放图）。同时在计算线宽和间距是 最好遵守紧耦合的原则，也就是差分对线间距小于或 等于线宽。当两条差分信号线距离很近时，电流传输方向相反，其磁场相互抵消，电场相互耦合，电磁辐射也要小的多。而且要两条线走在同一层，避免分层走线。因为在PCB板的实际加工过程中，由于层叠之间的层压对精确度大大低于同层蚀刻精度，以及层压过程中的介质流失，不能保证差分线的间距等于层间介质厚度，会造成层间差分对的差分阻抗变化。
走短线、直线。为确保信号的质量，LVDS差分对走线应该尽可能地短而直，减少布线中的过孔数，避免差分对布线太长，出现太多的拐弯，拐弯尽量用45°或弧线，避免90°拐弯。
不同差分线对间处理。LVDS对走线方式的选择没有限制，微带线和带状线均可，但是必须注意要1有良好的参考平面。对不同差分线之间的间距要求间隔不能太小，至少应大于3-5倍差分线间距。必要时在不同差分线对之间加地孔隔离以防止相互间的串扰。LVDS信号尽量远离其他信号。
LVDS差分信号不可 信号以跨平面分割。尽量两根差分信号互为回流路径，跨分割不会割断信号的回流，但是跨分割部分的传输线会因为缺少参考平面而导致阻抗的不连续。
接收端的匹配电阻的布局。对接收端的匹配电阻到接收管脚的距离要尽量靠近。同时匹配电阻的精度要控制。你对于点到点的拓扑，走线的阻抗通常控制在100,但匹配电阻可以根据实际的情况进行调整。电阻的精确度最好是1%-2%因为根据经验，10%的阻抗不匹配就会产生5%的反射。
结语
有以上分析可知，在高速串行信号的设计中，不仅考虑电路设计，其版图设计也很重要，而随着信号的频率越来越大，影响信号的延时、串扰、信号完整性等因素越来越复杂。同时控制这些因素的影响也越来越困难，工程师必须深入的分析布线设计，科学的分析方法，才能给复杂的高速设计正确的指导，减少修正周期确保设计成功。
LVDS信号在PCB上的设计要点
2. LVDS信号在PCB上的设计要点
LVDS信号被广泛应用于计算机、通信以及消费电子领域，并被以PCI-Express为代表的第三代I/O标准中采用，而在我们的项目中PCI-Express信号正是采用的是LVDS信号。LVDS信号不仅是差分信号，而且还是高速数字信号。因此LVDS传输媒质不管使用的是PCB线还是电缆，都必须采取措施防止信号在媒质终端发生反射，同时应减少电磁干扰以保证信号的完整性。只要我们在布线时考虑到以上这些要素，设计高速差分线路板并不很困难。下面简要介绍LVDS信号在PCB上的设计要点：2.1布成多层板有LVDS信号的电路板一般都要布成多层板。由于LVDS信号属于高速信号，与其相邻的层应为地层，对LVDS信号进行屏蔽防止干扰。对于密度不是很大的板子，在物理空间条件允许的情况下，最好将LVDS信号与其它信号分别放在不同的层。例如，在四层板中，通常可以按以下进行布层：LVDS信号层、地层、电源层、其它信号层。2.2 LVDS信号阻抗计算与控制。LVDS信号的电压摆幅只有350mV,适于电流驱动的差分信号方式工作。为了确保信号在传输线当中传播时不受反射信号的影响，LVDS信号要求传输线阻抗受控，通常差分阻抗为100+/-10Ω。阻抗控制的好坏直接影响信号完整性及延迟。如何对其进行阻抗控制呢？（1）确定走线模式、参数及阻抗计算。LVDS分外层微带线差分模式和内层带状线差分模式。阻抗可以通过合理设置参数，利用相关软件计算得出。通过计算，阻抗值与绝缘层厚度成正比，与介电常数、导线的厚度及宽度成反比。（2）走平行等距线及紧耦合原则。确定走线线宽及间距后，在走线时严格按照计算出的线宽和间距，两线的间距要一直保持不变，也就是要保持平行（可以放图）。同时在计算线宽和间距时最好遵守紧耦合的原则，也就是差分对线间距小于或等于线宽。当两条差分信号线距离很近时，电流传输方向相反，其磁场相互抵消，电场相互耦合，电磁辐射也要小得多。而且要两条线走在同一层，避免分层走线。因为在PCB板的实际加工过程中，由于层叠之间的层压对精确度大大低于同层蚀刻精度，以及层压过程中的介质流失，不能保证差分线的间距等于层间介质厚度，会造成层间差分对的差分阻抗变化。(3)走短线、直线。为确保信号的质量，LVDS差分对走线应该尽可能地短而直，减少布线中的过孔数，避免差分对布线太长，出现太多的拐弯，拐弯处尽量用45°或弧线，避免90°拐弯。不同差分线对间处理LVDS对走线方式的选择没有限制，微带线和和带状线均可，但是必须注意要有良好的参考平面。对不同差分线之间的间距要求间隔不能太小，至少应大于3-5倍差分线间距。必要时在不同差分线对之间加地孔隔离以防止相互间的串扰。LVDS信号尽量远离其它信号。LVDS差分信号不可以跨平面分割。尽管两根差分信号互为回流路径，跨分割不会割断信号的回流，但是跨分割部分的传输线会因为缺少参考平面而导致阻抗的不连续（如图所示，其中GND1、GND2为LVDS相邻的地平面）。
PADSPCB功能使用技巧系列——如何走差分线
PADSPCB功能使用技巧系列——如何走差分线
在PADSPCB设计软件中，差分线是常见的设计要素，它们被用于传输高速信号。走差分线需要一些技巧和注意事项，下面介绍如何在PADSPCB中走差分线的方法。
1.设置差分线规则：在PADS中，首先需要设置差分线规则。选择菜单栏中的"规则"，下拉菜单中选择"Differential Pairs"，然后点击"New"按钮创建新的差分线规则。在对话框中，设置差分线的宽度、间距和层间距。
3.确认差分线类型：创建差分线后，PADS会自动将它们标记为差分线。鼠标选中一条差分线，查看属性栏中的"Object Properties"，确认该线是否为差分线。如果不是，需要手动设置属性为差分线。
4.差分线的连接：差分线的两条线必须保持相等的长度，以保持信号的同步性。可以使用工具栏上的"Alternate Length Route"按钮创建多条平行的差分线。选择其中一条差分线，然后按住"Shift"键拖动鼠标，创建与之平行的差分线。
6.检查差分线的规则：差分线布线完成后，需要再次确认差分线是否符合规则。选择菜单栏中的"规则"，下拉菜单中选择"Differential
Pairs"，然后点击"Check"按钮进行检查。如果有错误或警告，需要进行修复。
走差分线是高速信号传输的关键部分，在PADSPCB设计软件中，可以通过设置差分线规则、创建差分线、确认差分线类型、保持差分线的对称性、检查差分线规则和压缩差分线空间等步骤来实现。通过合理布线，可以提高电路的可靠性和性能。
PADSPCB功能使用技巧系列——如何走差分线 2
PADSPCB功能使用技巧系列——如何走差分线
差分信号传输在高速PCB设计中被广泛应用，它可以减少信号线的干扰和损耗，提高信号传输的质量和稳定性。在设计差分线时，需要注意一些技巧和原则，以确保信号的完整性和可靠性。本文将介绍如何在PADSPCB中走差分线的一些功能使用技巧。
1.设置差分规则
3.调整差分层
在差分信号传输中，选择合适的差分层是非常重要的。一般来说，差分信号线应尽量避免与其他信号线或地平面层重叠，以减少干扰和损耗。在 PADS PCB 中，可以通过 Layers-Assign Layers 来调整差分层。确保差分线在 PCB 中能够有足够的空间和隔离，以保证信号的完整性。
4.使用差分双走道
5.配置差分过孔
对于差分信号线，还需要正确配置过孔以确保信号的传输质量。在
PADS PCB 中，可以通过 Design-Rules-Edit 来设置差分过孔规则。根据设计要求，设置合适的过孔规则，如过孔大小、间距、连接方式等。合理配置差分过孔可以进一步提高信号的稳定性和可靠性。
6.进行差分线长度匹配
(完整word版)PCI-E的高速PCB布线规则
PCI-E 布线规则
1、从金手指边缘到PCIE芯片管脚的走线长度应限制在4英寸（约100MM）以内。
2、PCIE的PERP/N，PETP/N，PECKP/N是三个差分对线，注意保护（差分对之间的距离、差分对和所有非PCIE信号的距离是20MIL，以减少有害串扰的影响和电磁干扰（EMI）的影响。芯片及PCIE信号线反面避免高频信号线，最好全GND）。
3、差分对中2条走线的长度差最多5MIL。2条走线的每一部分都要求长度匹配。差分线的线宽7MIL，差分对中2条走线的间距是7MIL。
4、当PCIE信号对走线换层时，应在靠近信号对过孔处放置地信号过孔，每对信号建议置1到3个地信号过孔。PCIE差分对采用25/14的过孔，并且两个过孔必须放置的相互对称。
5、PCIE需要在发射端和接收端之间交流耦合，差分对的两个交流耦合电容必须有相同的封装尺寸，位置要对称且要摆放在靠近金手指这边，电容值推荐为0.1uF，不允许使用直插封装。
6、SCL等信号线不能穿越PCIE主芯片。
合理的走线设计可以信号的兼容性，减小信号的反射和电磁损耗。PCI-E 总线的信号线采用高速串行差分通信信号，因此，注重高速差分信号对的走线设计要求和规范，确保PCI-E 总线能进行正常通信。
PCI-E是一种双单工连接的点对点串行差分低电压互联。每个通道有两对差分信号：传输对Txp/Txn，接收对Rxp/Rxn。该信号工作在2.5 GHz并带有嵌入式时钟。嵌入式时钟通过消除不同差分对的长度匹配简化了布线规则。
随着PCI-E串行总线传输速率的不断增加，降低互连损耗和抖动预算的设计变得格外重要。在整个PCI-E背板的设计中，走线的难度主要存在于PCI-E的这些差分对。图1提供了PCI-E高速串行信号差分对走线中主要的规范，其中A、B、C和D四个方框中表示的是常见的四种PCI-E差分对的四种扇入扇出方式，其中以图中A所示的对称管脚方式扇入扇出效果最好，D为较好方式，B和C为可行方式。接下来本文将对PCI-E LVDS信号走线时的注意事项进行总结：
高速差分信号参考平面
⾼速差分信号参考平⾯
⼀、引⾔
随着电⼦技术的⻜速发展，⾼速数字信号传输在通信、计算机、⽹络等领
域的应⽤越来越⼴泛。⾼速差分信号作为⼀种常⻅的数字信号传输⽅式，以其
良好的抗⼲扰性能和⾼速传输能⼒得到了⼴泛的应⽤。然⽽，差分信号的传输
过程中，信号的完整性和电磁兼容性是⼀个关键问题。其中⼀个重要的因素是
参考平⾯的影响。参考平⾯作为信号的返回路径，对信号的传输质量和系统的
稳定性有着⾄关重要的影响。
⼆、⾼速差分信号与参考平⾯
差分信号是⼀种通过两个互补的信号线传输信息的⽅式。在⾼速传输中，
差分信号能够有效地抵抗外界⼲扰，提⾼信号的稳定性。⽽参考平⾯则作为差
分信号的回路，提供了⼀个稳定的、低阻抗的回流路径，确保信号能够完整、
准确地传输。
在⾼速差分信号传输中，由于信号的频率较⾼，信号的波⻓与传输线⻓度
相当，因此信号的传播不再是纯直线传播。这种情况下，信号在传输过程中会
遇到多种效应，如信号延迟、反射、串扰等，导致信号的完整性受到影响。⽽
参考平⾯的不连续性、阻抗不匹配等问题会进⼀步加剧这些效应，使得信号质
量下降。
三、⾼速差分信号参考平⾯的设计
为了确保⾼速差分信号的传输质量，需要合理设计参考平⾯。⾸先，参考
平⾯的材料和厚度应该与传输线的材料和厚度⼀致，以保证回流路径的低阻抗
特性。其次，参考平⾯的连续性和完整性也⾮常重要。在布线过程中，应避免
在参考平⾯上出现突然的开⼝或中断，以免产⽣反射和辐射。此外，在⾼速差
分信号线上，适当增加电容和电感等元件，可以进⼀步优化信号的传输特性。
除了硬件设计外，软件的仿真和优化也是关键的⼀环。利⽤电磁场仿真软
件，可以对设计好的参考平⾯进⾏仿真分析，检查其性能指标是否满⾜要求。
同时，通过调整设计参数，如线宽、线距、层叠结构等，可以进⼀步优化参考
平⾯的性能。
四、实验与验证
为了验证⾼速差分信号参考平⾯的有效性，我们进⾏了实验测试。实验
中，我们采⽤了不同的参考平⾯材料和厚度，并对其进⾏了传输性能的测试。
差分线最在高速PCB设计中的应用
差分线最在高速PCB设计中的应用
差分线是高速PCB设计中常用的一种设计技术，可以有效地减少信号传输中的串扰和损耗，提高信号质量和系统性能。差分线广泛应用于高速总线、存储器、CPU、高频信号传输等领域。本文将从差分线的概念、原理、设计要点以及在高速PCB设计中的应用等方面进行介绍。
一、差分线的概念和原理
差分线是指两根位于同一层或不同层的线对，其中一根为正线（P线），另一根为负线（N线）。正线和负线的波形是对称的，当正线上有电流流过时，负线也有相等大小的电流流过，但电流的方向相反。差分线之间采用微分方式传输信号，将信号的变化转换为电流的变化，通过差分放大电路来恢复和解码。
差分线的原理在于利用两根线间的串扰来抵消外界噪声和抗干扰能力更强。差分线信号传输时，P线和N线之间的距离应尽可能相等，长度匹配要求较高，以避免由于不匹配引起的时延不一致。同时，还需要保证差分线之间的差异阻抗匹配，以降低末端反射和信号失真。
二、差分线设计的要点
1.差分线宽度：影响差分线的传输特性和阻抗值，一般差分线宽度要比单端线宽度更宽，以确保达到所需的阻抗匹配。
2.差分线间距：差分线间距要尽可能大，以避免相互串扰，一般要求至少为线宽的3倍。
3.差分线的层间穿越方式：如果P线和N线在同一层布线，需要采用复合线的形式，在布线时注意交替覆盖，避免交叉。如果P线和N线在不同层布线，则需要通过仿真和分析来确定层间穿越方式，以保证信号完整性。
4.差分线的末端匹配：差分线的末端需要进行匹配，一般可以通过串联电阻或者电流源来实现。
1.高速总线：在高速总线设计中，差分线广泛应用于处理器和存储器之间的数据传输。如DDR、PCI Express等。差分线能够提高传输速率、降低功耗、减少串扰和噪声干扰，提高总线的稳定性和可靠性。
2.CPU设计：差分线在CPU的布局中也有重要的应用，主要用于处理器和芯片组之间的高速数据传输。差分线可以提供更高的数据传输速率和抗干扰能力，从而提高CPU的性能和稳定性。
高速电路pcb设计方法与技巧
高速电路pcb设计方法与技巧
高速电路的PCB设计是一项复杂的任务，需要考虑到信号完整性、电磁兼容性和噪声抑制等因素。下面列出了一些高速电路PCB设计的方法和技巧：
1. 确定信号完整性要求：根据设计要求和信号频率，确定信号完整性要求，如信号的上升/下降时间、功率边缘、噪声容限等。
2. 选择适当的材料：选择适当的PCB材料，比如具有较低介电常数和损耗因子的高频层压板材料，以提高信号完整性。
3. 排布设计：在PCB布局设计中，将信号线和地线层紧密地排布在一起，以降低传输延迟。同时，尽量避免信号线交叉和平行布线，以减小串扰干扰。
4. 使用差分信号线：对于高速信号，采用差分信号线可以减少干扰和噪声。差分信号线需要保持匹配长度和间距，并使用差分对地层。
5. 引脚分布：将相关的信号和地线引脚布局在相邻位置，并使用直接和短的连接，以减小传输延迟。
6. 电源和地线：在PCB设计中，电源和地线是非常重要的。为了提高电源供应的稳定性和降低噪声，采用分层设计，并保持电源和地线的低阻抗连通。
7. 规避回流路径：设计中应尽量避免信号流经大电流回流路径，以降低电磁干扰。
8. 耦合和终端阻抗：为了提高信号的传输质量，需要合理设计耦合和终端阻抗，并在设计中考虑到信号的反射和幅度损耗。
9. 电磁兼容性：在PCB设计中，应遵循电磁兼容性规范，使用恰当的屏蔽和过滤技术，以减少电磁辐射和敏感性。
10. 仿真和调试：在最终的PCB设计中，使用仿真工具来验证信号完整性和电磁兼容性，并在实际测试中进行调试和优化。
以上是一些高速电路PCB设计的方法和技巧，设计人员可以根据实际需求和设计要求来选择和应用。
解密PCB设计中如何获得最佳差分信号结果
解密PCB设计中如何获得最佳差分信号结果 在高速数字电路设计过程中，工程师采取了各种措施来解决信号完整性问题，利用差分线传输高速数字信号的方法就是其中之一。在PCB中的差分线是耦合带状线或耦合微带线，信号在上面传输时是奇模传输方式，因此差分信号具有抗干扰性强，易匹配等优点。随着人们对数字电路的信息传输速率要求的提高，信号的差分传输方式得到越来越广泛的应用。
差分线对的工作原理是使接收到的信号等于两个互补并且彼此互为参考的信号之间的差值，因此可以极大地降低信号的电气噪声效应。而单端信号的工作原理是接收信号等于信号与电源或地之间的差值 ，因此信号或电源系统上的噪声不能被有效抵消。这就是差分信号对高速信号如此有效的原因，也是它用于快速串行总线和双倍数据率存储器的原因。
在差分线对中，正负两边都必须始终在相同的环境下沿着传输路径传送。正负两边必须紧靠在一起，以使正负信号经由这些信号上相应点的电磁场而彼此耦合。差分线对是对称的，因此它们的环境也必须对称。当然，完美的对称是不可能实现的，因为至少存在着尺寸公差。但设计师如果遵循一些基本规则还是可以获得接近理想的最佳差分信号结果。
解决建议
确保信号同一时间出现在每条线路的同一点上。要使走线的各段等长，如图中相同的字母表示的那样。如果差分线对带有串联端接电阻或共模滤波器，那么这些器件到差分驱动器正负两端引脚的连接距离应该是相等的。
最好按点到点布线，在任何情况下都要让分支线或支路 (图中的C)保持在0.6Tr英寸以内，这里Tr指驱动器输出上升时间。图中的A和E要尽可能使用相同的长度限制规则。
采用现场解决工具(field solver)设计走线间隔，这样可以方便地获得偶模和奇模阻抗值。50欧姆的电路板并不意味着偶模、奇模或差分特征阻抗也是50欧姆。
如果为了终止某个差分信号而将它端接到地或参考电压，就应考虑应害噪声着杂环境的影响被奇模阻抗。
PCB设计中的严格差分信号传输要求
PCB设计中的严格差分信号传输要求
在PCB设计中，严格差分信号传输要求是一项至关重要的技术要求。差分信号传输是一种高速数字信号传输技术，它通过同时传输正向信号和反向信号来减少传输线上的干扰和噪声，从而提高信号质量和抗干扰能力。在高速数字系统中，严格差分信号传输是保证系统性能稳定可靠的关键因素。
在PCB设计中，遵循严格的差分信号传输要求可以有效地减少信号失真、串扰和时延不匹配等问题，提高系统的传输质量和可靠性。以下是在PCB设计中实现严格差分信号传输要求的一些关键注意事项：
1. 差分信号线对的布线：
在PCB布线中，严格差分信号传输要求差分信号线对的长度要保持一致，避免出现过长或过短的情况。差分信号线对的宽度、间距和层间距等参数也需要严格匹配，以确保在传输过程中正反向信号能够保持一致性。
2. 信号线对的阻抗匹配：
差分信号线对的阻抗匹配是保证信号传输质量的关键因素。在PCB设计中，需要使用合适的介质常数和线宽等参数来确保差分信号线对的阻抗匹配。通常可以通过布置地、终端匹配等方式来实现差分信号线对的阻抗匹配。
3. 差分信号线对的走线规则：
在PCB布线中，差分信号线对的走线规则也是至关重要的。差分信号线对需要尽量避免交叉、并行和分叉走线，以减少信号串扰和信号失真的可能性。通常可以采用Z型走线或S型走线等方式来布线，以提高信号传输质量。
4. 差分信号线对的屏蔽和地界面处理： 为了进一步提高差分信号传输的性能，可以在PCB设计中加入屏蔽层或者地界面层来保护差分信号线对不受外部干扰。可以在PCB板的内层或者外层加入铜箔屏蔽层，或者在差分信号线对周围布置地界面层来提高信号的抗干扰能力。
总的来说，在PCB设计中实现严格的差分信号传输要求需要综合考虑布线规则、阻抗匹配、走线规则和屏蔽等因素，通过合理的设计和布线来保证差分信号传输质量和稳定性。只有严格遵循差分信号传输要求，才能确保高速数字系统的性能和可靠性。
高速PCB设计中的阻抗控制
高速数字电路PCB设计中的阻抗控制（转载）
随着半导体工艺的飞速发展，IC器件集成度和工作时钟频率不断提高。以往在一块比较复杂的PCB上的高速网线只有几根或几十根，现在则是在一块PCB上只有几根或几十根网线不是高速信号线；以往认为数字电路设计只要把握逻辑正确，物理连线似乎只要连接上就能使电路正常工作；而现在越来越多的电子产品设计体现出高速、高性能、高密度和高复杂度的特点，尤其在通讯、计算机、航空航天以及图象处理等领域。系统的主频越来越高，更加严重的挑战来自半导体工艺技术的进步，日渐精细的工艺技术使得晶体管尺寸越来越小，因而器件的信号跳变沿也就越来越快，从而导致更加严重的高速数字电路系统设计领域的信号完整性问题：传输线效应(反射、时延、振铃、及信号的过冲与欠冲)、信号问串扰等。为此，电子系统设计师必须从传统的设计方法向现代的电子系统设计方法转变，这既是形势需要，也是发展的必然趋势。
1 高速数字电路概念
1．1 什么是高速数字电路
PCB上的高速电路设计， 主要是以器件和连接器件的印制线为主要分析对象的。以往在器件的时钟频率不是很高、时钟的上升或下降沿变化不是很陡的情形下，可以用集总参数的形式来表示 印制线，而当器件的时钟频率变得很高时(比如：超过50MHz)，时钟的上升或下降沿很小时(一般地在1ns～5ns之间)，这时就不能将印制线用集总参 数来表示，必须引入分布参数来表示印制线特性，这就是传输线的概念(图1)。关于传输线的分析是高速PCB设计当中最基本也是最核心的部分，下面简要介绍传输线的定义和高速电路设计相关的一些概念。
国际上通常对PCB上的传输线没有确切的具体定义，现在被大家普遍接受的约定如下：即当信号从驱动端到接收端的印制线上的延时大于等于上升或下降沿的l/ 时(即Tpd≥0.5Trist(Tfdl))。这时就必须将此印制线当成传输线来分析，更为保守一点的定义是信号在走线上传播延时或。