很多地方都用到高速電路,,那么它是做什么的呢?高速電路,,這個做什么滴?電路處理的信號頻率足夠高,,使得傳輸線對該頻率表現(xiàn)的阻抗足以對信號產生影響,工作在這種頻率上的電路就叫做高速電路。
1.什么是高速電路
通常認為如果數(shù)字邏輯電路的頻率達到或者超過45MHZ~50MHZ,而且工作在這個頻率之上的電路已經占到了整個電子系統(tǒng)一定的份量(比如說1/3),就稱為高速電路,。實際上,信號邊沿的諧波頻率比信號本身的頻率高,,是信號快速變化的上升沿與下降沿(或稱信號的跳變)引發(fā)了信號傳輸?shù)姆穷A期結果,。因此,通常約定如果線傳播延時大于1/2數(shù)字信號驅動端的上升時間,,則認為此類信號是高速信號并產生傳輸線效應,。
信號的傳遞發(fā)生在信號狀態(tài)改變的瞬間,如上升或下降時間,。信號從驅動端到接收端經過一段固定的時間,,如果傳輸時間小于1/2的上升或下降時間,那么來自接收端的反射信號將在信號改變狀態(tài)之前到達驅動端,。反之,,反射信號將在信號改變狀態(tài)之后到達驅動端。如果反射信號很強,,疊加的波形就有可能會改變邏輯狀態(tài),。
2.高速信號的確定
上面我們定義了傳輸線效應發(fā)生的前提條件,但是如何得知線延時是否大于1/2驅動端的信號上升時間? 一般地,,信號上升時間的典型值可通過器件手冊給出,,而信號的傳播時間在PCB設計中由實際布線長度決定。下圖為信號上升時間和允許的布線長度(延時)的對應關系,。
PCB 板上每單位英寸的延時為 0.167ns.,。但是,如果過孔多,,器件管腳多,,網線上設置的約束多,延時將增大,。通常高速邏輯器件的信號上升時間大約為0.2ns,。如果板上有GaAs芯片,則最大布線長度為7.62mm,。設Tr 為信號上升時間,, Tpd 為信號線傳播延時。如果Tr≥4Tpd,,信號落在安全區(qū)域,。如果2Tpd≥Tr≥4Tpd,,信號落在不確定區(qū)域。如果Tr≤2Tpd,,信號落在問題區(qū)域。對于落在不確定區(qū)域及問題區(qū)域的信號,,應該使用高速布線方法,。
簡單的版圖設計可以用手工實現(xiàn),復雜的版圖設計需要借助計算機輔助設計(CAD)實現(xiàn),。優(yōu)秀的版圖設計可以節(jié)約生產成本,,達到良好的電路性能和散熱性能。就是高速電路的相關原理知識,,相信對大家的學習有所幫助,。