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高速PCB設計入門(mén)，初學(xué)者必須理解這10個(gè)概念
要學(xué)習高速PCB設計，首先您必須了解一些基本概念，例如什么是電磁干擾（EMI）？什么是信號完整性（SI）？什么是反射？為更快地進(jìn)入高速PCB設計奠定基礎。
電磁干擾（EMI）
電磁干擾（EMI）是一種電子噪聲，會(huì )干擾電纜信號并降低信號完整性。EMI通常是由電磁輻射源（如電動(dòng)機和機器）產(chǎn)生的。
電磁干擾EMI既有傳導干擾也有輻射干擾。傳導干擾是指一個(gè)電網(wǎng)上的信號通過(guò)導電介質(zhì)耦合到另一電網(wǎng)。輻射干擾是指通過(guò)空間將其信號耦合（干擾）到另一個(gè)電網(wǎng)的干擾源。在高速PCB和系統設計中，高頻信號線(xiàn)，集成電路引腳，各種類(lèi)型的連接器等可能會(huì )成為具有天線(xiàn)特性的輻射干擾源，可能會(huì )發(fā)射電磁波并影響其他系統或系統中的其他子系統。正常工作。
電磁兼容性（EMC）
電磁兼容性（EMC）是指設備或系統在其電磁環(huán)境中運行而不會(huì )對其環(huán)境中的任何設備造成不可接受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個(gè)要求：一方面，設備在正常運行過(guò)程中的電磁干擾（Electromagnetic Disturbance）不能超過(guò)一定限制；另一方面，設備存在于環(huán)境中電磁干擾具有一定程度的抗擾性，即電磁敏感性（EMS）。
國際電工委員會(huì )（IEC）將EMC定義為：信號和干擾可以共存而不會(huì )損壞信號中包含的信息。
信號完整性是指信號線(xiàn)上的信號質(zhì)量。具有良好信號完整性的信號是在需要時(shí)必須達到的信號。信號完整性差不是由單一因素引起的，而是由電路板設計中的綜合因素引起的。主要的信號完整性問(wèn)題包括反射，振蕩，接地反彈，串擾等。
電源完整性（PI）
電源完整性（稱(chēng)為PI）用于確認電源的源極和目的地的電壓和電流是否滿(mǎn)足要求。電源完整性在當今的電子產(chǎn)品中很重要。電源完整性有幾個(gè)級別：芯片級別，芯片封裝級別，板級別和系統級別。板級電源的完整性滿(mǎn)足以下三個(gè)要求：
使芯片引腳的電壓紋波小于規格（例如，電壓和1V之間的誤差小于+/- 50 mV）
控制接地反彈（也稱(chēng)為同步開(kāi)關(guān)噪聲SSN，同步開(kāi)關(guān)輸出SSO）
減少電磁干擾（EMI）并保持電磁兼容性（EMC）：配電網(wǎng)絡(luò )（PDN）是板上最大的導體，因此是最容易發(fā)送和接收噪聲的天線(xiàn)。
相聲
串擾是兩條信號線(xiàn)之間的耦合。信號線(xiàn)之間的互感和互電容會(huì )在線(xiàn)上產(chǎn)生噪聲。電容耦合感應出耦合電流，而電感耦合感應出耦合電壓。PCB板層參數，信號線(xiàn)間距，驅動(dòng)器和接收器端子的電氣特性以及線(xiàn)路端接方法都對串擾有一定影響。
反射
反射是傳輸線(xiàn)上的回聲。一部分信號功率（電壓和電流）被傳輸到線(xiàn)路并到達負載，但是一部分被反射。如果源和負載具有相同的阻抗，則不會(huì )發(fā)生反射。電源和負載阻抗之間的不匹配會(huì )引起在線(xiàn)反射，并且負載會(huì )將一部分電壓反射回電源。如果負載阻抗小于源阻抗，則反射電壓為負。相反，如果負載阻抗大于源阻抗，則反射電壓為正。這種反射可能是由于布線(xiàn)幾何形狀的變化，錯誤的導線(xiàn)端接，通過(guò)連接器的傳輸以及電源平面中的不連續引起的。
過(guò)沖和下沖
過(guò)沖是超過(guò)設置電壓的第一個(gè)峰值或谷值-對于上升沿，最高電壓，對于下降沿，最低電壓。下沖是下一個(gè)谷或峰。過(guò)大的過(guò)沖會(huì )導致保護二極管工作，從而導致過(guò)早的故障。下沖過(guò)大會(huì )導致時(shí)鐘錯誤或數據錯誤（操作錯誤）。
振鈴和舍入
振蕩現象是反復的過(guò)沖和下沖。信號的振蕩和周?chē)恼袷幨怯删€(xiàn)路上過(guò)大的電感和電容引起的。振蕩屬于欠阻尼狀態(tài)，周?chē)恼袷帉儆谶^(guò)載狀態(tài)。信號完整性問(wèn)題通常發(fā)生在諸如時(shí)鐘之類(lèi)的周期性信號中。振蕩和環(huán)繞振蕩是由多種因素引起的，反射也是如此?？梢酝ㄟ^(guò)適當的端接來(lái)減小振蕩，但不能完全消除。