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高速传输知识点 5 u( q4 b4 Q7 O( F z
一、当信号在导线上高速传输时,如果始端阻抗与终端阻抗不匹配,将会出现电磁波的反射现象,它会使信号失真,产品有害的干扰脉冲,从而影响整个系统运行。. Z, s0 c v- H- x
二、通常,数字逻辑电路的频率达到或超过50MHz,而且工作在这个频率之上的电路占整个系统的1/3以上,就可以称其为高速电路。
7 g! D1 u$ h+ e9 T T三、传输线效应,传输线会对整个电路设计带来以下效应:
9 s$ G/ T9 C1 A 1、反射信号(Reflected signals)# p0 ]2 Z) @+ ]. L
2、延时和时序错误(Delay & Timing errors)
) s! u" M7 m9 J 3、多次跨越逻辑电平门限错误(False switching)/ C" C3 c- A! S, L3 d) |7 Z7 U1 e
4、过冲与下冲(Overshoot & Undershoot)" R+ J! A1 @4 O! j$ p3 x3 M
5、串扰(Crosstalk)
) W5 F' J& O# ^: y+ @ 6、电磁辐射(EMI radiation); z U! i5 ]! |/ m' b/ q
四、反射信号
6 d+ m$ ]# G. S M 反射信号产生的主要原因是过长的走线、未被匹配终结的传输线、过量电容或电感及阻抗失配。4 S- @) a/ L# H1 B" i! K
五、信号延时和时序错误& I& E' x8 d: U( y/ k
信号延时和时序错误表现为信号在逻辑电平的高、低门限之前的变化时,保持一段时间信号不跳变。信号延时产生的原因包括驱动过载和走线过长。4 \+ m+ x& w( P( Y+ F+ h1 E8 K
六、多次跨越逻辑电平门限错误
9 u ]$ s' f, h8 }3 m0 O 信号在跳变的过程中可能多次跨越逻辑电平门限,从而导致这一类型错误的发生。多次跨越逻辑电平门限错误是信号振荡的一种特殊形式,即信号的振荡发生在逻辑电平门限附近,多次跨越逻辑电平门限将导致逻辑功能紊乱。
: e& A1 J, Z/ J' P- r七、过冲和下冲
( @9 |) j" q( J) R6 N7 e 走线过长或者信号变化太快,可以导致过冲和下冲的发生。虽然大多数元器件接收端有输入保护二极管保护,但有时这些过冲电平会远远超过元器件电源电压范围,仍会导致元器件的损坏。
, X1 Y; @# _& Q% b" P/ Z. `9 \八、串扰5 W0 q( O% ^/ U( @" L$ X2 ^, P# f- H& o
在一根信号线上有信号通过时,在PCB板上与相邻的信号线上就会感应相关的信号,这种现象称之为串扰。异步信号和时钟信号更容易产生串扰。解决串扰的方法是移开发生串扰的信号或屏蔽严重干扰的信号。信号线距离地线越近,或加大线间距,可以减少串扰信号。* S r# u* s6 X. I
九、电磁辐射0 e6 m8 t M. Q1 J/ k0 g, l& [1 x
电磁干扰(Electro-magnetic inteRFerence,EMI),EMI 产生的主要原因是电路工作频率太高及布局、布线不合理。3 A# `3 @" K5 ]. e: \' q5 m3 }) ?& D
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