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高速传输知识点
1 |% p3 q1 Z$ J; @, Q9 [# o7 \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。
9 E B3 y4 M% t4 j5 J8 x; T& d! i) L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。6 G- G# L5 d' |( k" `, I
三、传输线效应,传输线会对整个电路设计带来以下效应:
7 ?/ f+ o9 J* o" B 1、反射信号(Reflected signals)6 C$ y! h" O- Y' r$ K
2、延时和时序错误(Delay & Timing errors)
, ^! M m9 \3 p; S0 f r& {6 y 3、多次跨越逻辑电平门限错误(False switching)9 X( i, k1 ~, P
4、过冲与下冲(Overshoot & Undershoot)
5 H( G0 N9 g# { |$ V, X) J2 `/ y 5、串扰(Crosstalk)
. g# `( p% ~- a" X# R5 o1 k 6、电磁辐射(EMI radiation)
, E1 I; ^! Q$ X5 ?2 r& \四、反射信号4 t/ ]7 \5 r9 ~4 f/ g- {
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。
9 z3 q9 Z( o6 A+ O, }. h1 }五、信号延时和时序错误
! ?2 Q# @5 K W" V- r V 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。7 ?1 Q' E* s+ _+ p1 i0 a0 ~6 m
六、多次跨越逻辑电平门限错误
3 H1 J" B8 E$ {5 X 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。
" r5 Y" W! \- U七、过冲和下冲& @. L" w( K8 Q- T* c+ w
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。
3 ~6 [, ?, f* c+ T" q ]2 x八、串扰
1 _$ j/ S" T( H5 o( t 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。0 `2 e8 \7 p. c0 c+ i* O) R8 r
九、电磁辐射
1 O6 R" a& n3 h& K 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。
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