PCB信號完整性分析與設(shè)計(jì).pdf

1、為了滿足人們對電子設(shè)備小型化和多功能化的要求，現(xiàn)代印制電路板(Printed Circuit Board，PCB)正向高速、高密度、高集成度的方向發(fā)展。當(dāng)信號速率和元器件密度提高到一定程度時(shí)，PCB上的寄生效應(yīng)會(huì)在傳輸信號上引起噪聲和干擾，使得信號完整性問題變得越來越突出。如果沒有良好的信號完整性，PCB就不能良好的工作，甚至根本不能工作。這就要求在電子產(chǎn)品開發(fā)的PCB設(shè)計(jì)階段就必須進(jìn)行良好的信號完整性設(shè)計(jì)。因此，研究如何做好PCB信號

2、完整性分析與設(shè)計(jì)成為了PCB設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 信號完整性(Signal Integrity，SI)問題主要包括串?dāng)_、信號反射和電磁干擾。針對PCB設(shè)計(jì)中的實(shí)際問題，本論文主要對串?dāng)_和反射做了深入的研究，并對PCB信號完整性分析與設(shè)計(jì)方法做了全面的探討。 論文的主要工作如下： 1．簡要分析了串?dāng)_機(jī)理，利用HyperLynx研究了PCB微帶線和帶狀線情況下的前向串?dāng)_和后向串?dāng)_，仿真發(fā)現(xiàn)帶狀線下的串?dāng)_要顯著低

3、于微帶線下的串?dāng)_。 2．應(yīng)用HFSS(High Frequency Structure Simulator)建立了兩條平行微帶線間串?dāng)_的仿真模型，進(jìn)而研究了PCB微帶線間的串?dāng)_隨信號頻率、并行長度、線間距離、參考層高度等參數(shù)的變化而變化的規(guī)律，并根據(jù)研究結(jié)果指出通過減小并行長度、增大線間距離、減小參考層高度可以有效地抑制串?dāng)_；此外，提出了應(yīng)用“隔離帶”減小串?dāng)_的方法，仿真顯示良好接地的隔離帶可以有效地降低信號線間的串?dāng)_。

4、 3．PCB設(shè)計(jì)過程中，密集的過孔導(dǎo)致參考層不完整、模擬地和數(shù)字地隔離而在參考層上形成縫隙是經(jīng)常遇到的兩種情況。針對這種情況，本文研究了信號線跨越縫隙時(shí)的串?dāng)_。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)信號線跨越參考層上的縫隙時(shí)，串?dāng)_會(huì)顯著惡化。然后通過仿真驗(yàn)證了在信號線正下方為信號提供良好的電連接作為回流路徑可以有效地減小串?dāng)_。 4．分析了信號反射的形成機(jī)理，比較了抑制信號反射的終端阻抗匹配端接技術(shù)，并給出了不同終端阻抗匹配端接技術(shù)抑制信號反射的仿真結(jié)果。