今天小编要和大家分享的是EDA,IC设计相关信息,接下来我将从PCB板中的电源完整性和信号完整性有什么关联,pcb 线路板这几个方面来介绍。
EDA,IC设计相关技术文章PCB板中的电源完整性和信号完整性有什么关联
在电路设计中,一般我们很关心信号的质量问题,但有时我们往往局限在信号线上进行研究,而把电源和地当成理想的情况来处理,虽然这样做能使问题简化,但在高速设计中,这种简化已经是行不通的了。尽管电路设计比较直接的结果是从信号完整性上表现出来的,但我们绝不能因此忽略了电源完整性设计。因为电源完整性直接影响最终PCB板的信号完整性。电源完整性和信号完整性二者是密切关联的,而且很多情况下,影响信号畸变的主要原因是电源系统。例如,地反弹噪声太大、去耦电容的设计不合适、回路影响很严重、多电源/地平面的分割不好、地层设计不合理、电流不均匀等等。
1) 去耦电容
我们都知道在电源和地之间加一些电容可以降低系统的噪声,但是到底在电路板上加多少电容?每个电容的容值多大合适?每个电容放在什么位置更好?类似这些问题我们一般都没有去认真考虑过,只是凭设计者的经验来进行,有时甚至认为电容越少越好。在高速设计中,我们必须考虑电容的寄生参数,定量的计算出去耦电容的个数以及每个电容的容值和放置的具体的位置,确保系统的阻抗在控制范围之内,一个基本的原则是需要的去耦电容,一个都不能少,多余的电容,一个也不要。
2) 地反弹
当高速器件的边缘速率低于0.5ns时,来自大容量数据总线的数据交换速率特别快,当它在电源层中产生足以影响信号的强波纹时,就会产生电源不稳定问题。当通过地回路的电流变化时,由于回路电感会产生一个电压,当上升沿缩短时,电流变化率增大,地反弹电压增加。此时,地平面(地线)已经不是理想的零电平,而电源也不是理想的直流电位。当同时开关的门电路增加时,地反弹变得更加严重。对于128位的总线,可能有50_100个I/O线在相同的时钟沿切换。这时,反馈到同时切换的I/O驱动器的电源和地回路的电感必须尽可能的低,否则,连到相同的地上的静止将出现一个电压毛刷。地反弹随处可见,如芯片、封装、连接器或电路板上都有可能会出现地反弹,从而导致电源完整性问题。