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pcb电路传输线效应的分析与处理

发布于：2017-06-08 17:18:08 来自：电气工程/成套电气设备 [复制转发]

随着系统设计复杂性和集成度的大规模提高，电子系统设计师们正在从事100MHZ 以上的 电路设计 ，总线的工作频率也已经达到或者超过50MHZ ，有一大部分甚至超过 100MHZ 。目前约 80% 的设计的时钟频率超过 50MHz ，将近 50% 以上的设计主频超过 120MHz ，有 20% 甚至超过 500M 。【解密咨询 +V 信： icpojie 】

那么 pcb电路 传输线会对整个电路设计带来什么效应？如何分析与处理？

一、反射信号

在 高速电路 中, 信号的传输如上图所示 , 如果一根走线没有被正确终结，那么来自于驱动端的信号脉冲在接收端被反射，从而引发不可预期效应，使信号轮廓失真。当失真变形非常显著时可导致多种错误，引起设计失败。同时，失真变形的信号对噪声的敏感性增加了，也会引起设计失败。如果上述情况没有被足够考虑， EMI 将显著增加，这就不单单影响自身设计结果，还会造成整个系统的失败，反射信

号产生的主要原因：过长的走线；未被匹配终结的传输线，过量电容或电感以及阻抗失配。

二、延时和时序错误

信号延时和时序错误表现为：信号在逻辑电平的高与低门限之间变化时保持一段时间信号不跳变。过多的信号延时可能导致时序错误和器件功能的混乱，通常在有多个接收端时会出现问题。电路设计师必须确定最坏情况下的时间延时以确保设计的正确性。信号延时产生的原因：驱动过载，走线过长。

三、过冲

过冲来源于走线过长或者信号变化太快两方面的原因。虽然大多数元件接收端有输入保护二极管保护，但有时这些过冲电平会远远超过元件电源电压范围，损坏元器件。

四、串扰

串扰表现为在一根信号线上有信号通过时，在 PCB板上与之相邻的信号线上就会感应出相关的信号，我们称之为串扰，信号线距离地线越近，线间距越大，产生的串扰信号越小，异步信号和时钟信号更容易产生串扰，因此解串扰的方法是移开发生串扰的信号或屏蔽被严重干扰的信号。

五、电磁辐射

EMI 即电磁干扰，产生的问题包含过量的电磁辐射及对电磁辐射的敏感性两方面。 EMI 表现为当数字系统加电运行时，会对周围环境辐射电磁波，从而干扰周围环境中电子设备的正常工作。它产生的主要原因是电路工作频率太高以及布局布线不合理。目前已有进行 EMI 仿真的软件工具，但 EMI 仿真器都很昂贵，仿真参数和边界条件设置又很困难，这将直接影响仿真结果的准确性和实用性。最通常的做法是将控制 EMI 的各项设计规则应用在设计的每一环节，实现在设计各环节上的规则驱动和控制。【解密咨询 +V 信： icpojie 】