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《高速數(shù)字電路的信號(hào)完整性與電磁兼容性設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、高速數(shù)字電路的信號(hào)完整性與電磁兼容性設(shè)計(jì)退蘇海冰,張剛,郭帥(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所,成都610209)摘要:在現(xiàn)代高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,信號(hào)完整性和電磁兼容性是設(shè)計(jì)中非常重要的問(wèn)題"只有很好地控制串?dāng)_!地彈!振鈴!阻抗匹配!退藕等電磁兼容因素,才能設(shè)計(jì)出成功的電路"模擬電路原理在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的分析和應(yīng)用中發(fā)揮著很大的作用"本文較詳細(xì)地解釋了高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中上述電磁兼容問(wèn)題的產(chǎn)生原因以及解決方法,最后給出了一個(gè)實(shí)際設(shè)計(jì)的仿真實(shí)例來(lái)說(shuō)明以上現(xiàn)象"關(guān)鍵詞:高速數(shù)字電路;信號(hào)完整性;電磁兼容性;EDA仿真中圖分
2、類號(hào):TP274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B5ignalIntegrityandEleotromagnetieComPatibilityDesignotHig卜sPeedDigitalCircuit世SuHaibing,ZhangGang,GuoShuai(InstituteofOptiesandEleetronics,ChineseAeademyofSeienees,Chengdu610209,China)Abstraet:Inmodernhigh-speeddigitaleireuitdesign,signalinteg
3、rityandeleetromagnetieeompatibilityareveryimportantissues.Asue-eessfuleireuit15designedbaseedonverygoodeontroloffaetorssuehaserosstalk,groundbounee,ringing,impedaneematehingandde-eoupling.Analogeireuittheoryplaysasignifieantroleintheanalysisofhig卜speeddigita
4、leireuitdesignandapplieations.Inthispaper,theeausesandsolutionsoftheabovefaetorsareexplained,andapraetiealdesignsimulation15presentedtoillustratethephenomena.Keywords:high一speeddigitaleireuit;signalintegrality;eleetromagnetieeompatibility;EDAemulation的線跡互連和板
5、層特性對(duì)系統(tǒng)電氣性能的影響也越發(fā)重引言要"對(duì)于低頻設(shè)計(jì),線跡互連和板層的影響可以不考慮,縱觀電子行業(yè)的發(fā)展,1992年只有40%的電子系統(tǒng)但當(dāng)頻率超過(guò)50MHz時(shí),互連關(guān)系必須考慮,而在評(píng)定工作在30MHz以上,而且器件多使用DIP!PLCC等體積系統(tǒng)性能時(shí)還必須考慮印刷電路板板材的電參數(shù)"因此,大!引腳少的封裝形式;到1994年,已有50%的設(shè)計(jì)達(dá)到高速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須面對(duì)互連延遲引起的時(shí)序問(wèn)題以及了50MHz的頻率,采用PGA!QFP!RGA等封裝的器件串?dāng)_!傳輸線效應(yīng)等信號(hào)完整性(Signalxntegri
6、ty,sx)越來(lái)越多;1996年之后,高速設(shè)計(jì)在整個(gè)電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域所問(wèn)題"占的比例越來(lái)越大,100MHz以上的系統(tǒng)已隨處可見,采當(dāng)硬件工作頻率增高后,每一根布線網(wǎng)絡(luò)上的傳輸線用CS(線焊芯片級(jí)BGA)!FG(線焊腳距密集化BGA)!FF都可能成為發(fā)射天線,對(duì)其他電子設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射或與(倒裝芯片小間距BGA)!BF(倒裝芯片BGA)!BG(標(biāo)準(zhǔn)其他設(shè)備相互干擾,從而使硬件時(shí)序邏輯產(chǎn)生混亂"電磁BGA)等各種BGA封裝的器件大量涌現(xiàn),這些體積小!引兼容性(EleetromagnetieCompatibility,E
7、Me)的標(biāo)準(zhǔn)提出腳數(shù)已達(dá)數(shù)百甚至上千的封裝形式已越來(lái)越多地應(yīng)用到了解決硬件實(shí)際布線網(wǎng)絡(luò)可能產(chǎn)生的電磁輻射干擾以及各類高速!超高速電子系統(tǒng)中[1j"本身抵抗外部電磁干擾的基本要求川"從IC芯片的發(fā)展及封裝形式來(lái)看,芯片體積越來(lái)越小!引腳數(shù)越來(lái)越多;同時(shí),由于近年來(lái)IC工藝的發(fā)展,使1高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的幾個(gè)基本概念得其速度也越來(lái)越高"這就帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題,即電子設(shè)計(jì)在高速數(shù)字電路中,由于串?dāng)_!反射!過(guò)沖!振蕩!地的體積減小導(dǎo)致電路的布局布線密度變大,而同時(shí)信號(hào)的彈!偏移等信號(hào)完整性問(wèn)題,本來(lái)在低速電路中無(wú)需考慮頻率還
8、在提高,從而使得如何處理高速信號(hào)問(wèn)題成為一個(gè)的因素在這里就顯得格外重要;另外,隨著現(xiàn)有電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)能否成功的關(guān)鍵因素"隨著電子系統(tǒng)中邏輯復(fù)雜度禍合結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,電磁兼容性也變成了一個(gè)不能不考和時(shí)鐘頻率的迅速提高,信號(hào)邊沿不斷變陡,印刷電路板慮的問(wèn)題"145率片叔滋入孤象杭灘用)日..圈口皿Iady@mesnet.oom.cn(廣告專用)要解決高速電路設(shè)計(jì)的問(wèn)題,首先需要真正明白高速會(huì)
