在高速PCB設(shè)計中,“信號”始終是工程師無法繞開的一個知識點(diǎn)。不管是在設(shè)計環(huán)節(jié),還是在測試環(huán)節(jié),信號質(zhì)量都值得關(guān)注。在本文中,我們主要來了解下影響信號質(zhì)量的5大問題。

根據(jù)目前工作的結(jié)論,信號質(zhì)量常見的問題主要表現(xiàn)在五個方面:過沖,回沖,毛刺,邊沿,電平。

01過沖

過沖帶來的問題是容易造成器件損壞,過沖過大也容易對周圍的信號造成串?dāng)_。造成過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)、控制信號控制錯誤或時鐘信號相位發(fā)生錯誤等問題,毛刺脈沖帶來的問題多發(fā)生在單板工作不穩(wěn)定或器件替代后出現(xiàn)問題。造成毛刺的原因很多,比如邏輯冒險,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)生在信號線上時,會造成數(shù)據(jù)采樣錯誤。其產(chǎn)生原因通常是輸出端容性負(fù)載過大(負(fù)載數(shù)量過多),輸出是三態(tài)時充(放)電電流小等原因。

04回沖

回沖產(chǎn)生的原因是信號線不匹配或多負(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,會造成器件輸出錯誤。導(dǎo)致電平異常的原因主要有:輸出過載,電平不匹配,三態(tài)總線、總線沖突等原因。

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

1)對測量工具(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,清楚信號質(zhì)量異常的測試與示波器菜單設(shè)置間的配合關(guān)系。

2)對異常的信號形式有全面和清楚的認(rèn)識,對異常信號的異常指標(biāo)有了解。

3)對被測單板的原理電路有一定的認(rèn)識和了解,要求能夠?qū)π盘栠M(jìn)行分類,了解板上的關(guān)鍵器件、關(guān)鍵總線、關(guān)鍵信號的信號質(zhì)量要求和相關(guān)時序參數(shù)。

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