其实我们通常所说的高速信号一般都是数字范畴,当然它也是个相对概念。
1. 射频信号工作频率很高,但是多数为模拟,所以一般直接叫它射频而不是高速;
2. 一般经验判断,信号速率在Gbps级别可以被界定为高速信号,但其实信号上升沿快到一定程度就可以称之为高速信号。必须重申,高速只是相对概念;
3. 时钟是一切信号的基础,原则上没有任何信号比时钟更快;可以认为它是高速信号,至少是什么重要的信号;
4. 我们常见的X86平台中,QPI,DMI,PCIe,SATA这些传输速率都很高,上升沿也很快,可以被界定为高速;现在的DDR也基本可以认为是高速;
5. 地址就要看是什么地址了。一般的local bus之类的地址工作频点在几十Mbps,上升沿也不算很快,这类应该算是并行总线。
最后想说,不需要太纠结高速这个概念,实际上很多“低速”信号也很容易出现问题,比如上面提到的local bus。信号完整新需要关注的东西很多,关键在于清楚知道它的最大问题存在于哪儿,高低速只是个表面称呼罢了。
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。
2、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。
3、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。
4、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)。一般以前者side-by-side实现的方式较多。
5、对于只有一个输出端的时钟信号线,如何实现差分布线 你还可以查www.99jianzhu.com
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。
6、接收端差分线对之间可否加一匹配电阻?
接收端差分线对间的匹配电阻通常会加, 其值应等于差分阻抗的值。这样信号品质会好些。
7、为何差分对的布线要靠近且平行?
对差分对的布线方式应该要适当的靠近且平行。所谓适当的靠近是因为这间距会影响到差分阻抗(differential impedance)的值, 此值是设计差分对的重要参数。需要平行也是因为要保持差分阻抗的一致性。若两线忽远忽近, 差分阻抗就会不一致, 就会影响信号完整性(signal integrity)及时间延迟(timing delay)。