在高速PCB設(shè)計(jì)中,“信號(hào)”始終是工程師無(wú)法繞開(kāi)的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。不管是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),還是在測(cè)試環(huán)節(jié),信號(hào)質(zhì)量都值得關(guān)注。在本文中,我們主要來(lái)了解下影響信號(hào)質(zhì)量的5大問(wèn)題。

根據(jù)目前工作的結(jié)論,信號(hào)質(zhì)量常見(jiàn)的問(wèn)題主要表現(xiàn)在五個(gè)方面:過(guò)沖,回沖,毛刺,邊沿,電平。

01過(guò)沖

過(guò)沖帶來(lái)的問(wèn)題是容易造成器件損壞,過(guò)沖過(guò)大也容易對(duì)周圍的信號(hào)造成串?dāng)_。造成過(guò)沖大的原因是不匹配,消除的方法有始端串電阻或末端并阻抗(或電阻)。

02毛刺

毛刺作用在高速器件上,容易造成誤觸發(fā)、控制信號(hào)控制錯(cuò)誤或時(shí)鐘信號(hào)相位發(fā)生錯(cuò)誤等問(wèn)題,毛刺脈沖帶來(lái)的問(wèn)題多發(fā)生在單板工作不穩(wěn)定或器件替代后出現(xiàn)問(wèn)題。造成毛刺的原因很多,比如邏輯冒險(xiǎn),串?dāng)_、地線反彈等,其消除的方法也不盡相同。

03邊沿

邊沿速度緩慢發(fā)生在信號(hào)線上時(shí),會(huì)造成數(shù)據(jù)采樣錯(cuò)誤。其產(chǎn)生原因通常是輸出端容性負(fù)載過(guò)大(負(fù)載數(shù)量過(guò)多),輸出是三態(tài)時(shí)充(放)電電流小等原因。

04回沖

回沖產(chǎn)生的原因是信號(hào)線不匹配或多負(fù)載等原因,消除的方法是加匹配電阻或調(diào)整總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

05電平

輸入電平幅度不符合要求時(shí),會(huì)造成器件輸出錯(cuò)誤。導(dǎo)致電平異常的原因主要有:輸出過(guò)載,電平不匹配,三態(tài)總線、總線沖突等原因。

工程師在進(jìn)行信號(hào)質(zhì)量測(cè)試時(shí),應(yīng)該具備以下三方面的知識(shí):

1)對(duì)測(cè)量工具(示波器)有清楚的了解,要了解示波器的性能,掌握示波器及其探頭的使用,清楚信號(hào)質(zhì)量異常的測(cè)試與示波器菜單設(shè)置間的配合關(guān)系。

2)對(duì)異常的信號(hào)形式有全面和清楚的認(rèn)識(shí),對(duì)異常信號(hào)的異常指標(biāo)有了解。

3)對(duì)被測(cè)單板的原理電路有一定的認(rèn)識(shí)和了解,要求能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行分類,了解板上的關(guān)鍵器件、關(guān)鍵總線、關(guān)鍵信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量要求和相關(guān)時(shí)序參數(shù)。

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