高速信号传输工程化技术:概念与方法
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1.6 本章小结

①高速信号的界定标准是需要对其传输线进行设计,以确保在传输过程中其波形失真度可以接受。由于模拟信号传输一般要求传输过程中具有很小的波形失真度,因此模拟信号传输都应该看作高速信号传输。如果数字信号的传输线长度大于该数字信号有效最高谐波(一般为基频的3~5倍)波长的1/4,该数字信号相对该传输线就是高速信号。

②电阻、电感、电容是电信号传输中导体所固有的特性,电阻器、电感器、电容器分别是主要以实现电阻、电感或电容主要特性为目标的电子元件,两者并不等同,电阻器除了有电阻特性外,还有电感特性;电感器除了电感特性外,还有电阻特性,电容器除了电容特性外,还有等效电感和等效电阻特性。

③高速信号传输的信号完整性设计准则:首先界定信号传输是高速信号传输还是低速信号传输,对于低速信号,连通即可;对于高速信号,确定信号的高速信号传输类型,并根据信号传输所需要传输线的特征阻抗数值,选择合适的电缆传输线、连接器传输线和PCB传输线类型,并确定哪些信号传输可以共享信号回路。

④高速信号传输的电源完整性设计准则:对于一次电源信号,根据电源信号类型选择合适的电缆供电传输线,确保供电传输线的线径、直流电阻、环路电感面积、导线表面积以及长度满足设计要求;对于二次、三次电源信号,一般选择平面供电传输线类型,除非产品中所有的信号传输都是低速信号传输,否则应确保传输线的线径、直流电阻、环路电感面积、导线表面积以及长度满足设计要求;在二次、三次电源传输线上,放置尽可能多的大容量供电中继电容器,在受电器件的每一对电源和地管脚的尽可能近的位置尽可能放置一个小容量和且低等效串联电阻的供电中继电容器。

⑤高速信号传输的电磁兼容性设计准则:对于信号传输,选择PCB传输线、连接器传输线或电缆传输线,确保信号传输互不干扰;对于电子设备或系统,设计合适的机箱结构、合适的电缆屏蔽层和连接器屏蔽;对于电子设备中的信号地,选择合适的方式与屏蔽地短接,保证结构地良好地接入大地;对于电子设备中的信号(尤其是电源信号),要设计合适的滤波电路,减少信号本身的电磁干扰性。

⑥所有的设计和选择必须综合考虑性能测试结果、产品的制造成本及产品的可制造性,进一步分析设计预期与结果的偏差原因,经过多轮设计、仿真、测试的迭代,得到合理的设计结果。