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??【文件名】:07413@52RD_高速数字电路设计及EMC设计.rar
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??【简 介】:
??【目 录】:
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??1.高速数字电路设计..................................................................................................................5
??1.1何谓高速数字信号？....................................................................................................5
??1.2微带线、带状线的概念.................................................................................................5
??1.2.1微带线（Microstrip）..........................................................................................5
??1.2.2带状线（Stripline）.............................................................................................6
??1.2.3经验数据............................................................................................................6
??1.2.4同轴线（coaxialcable）......................................................................................6
??1.2.5双绞线（twisted-paircable）...............................................................................7
??1.2.6等间隔的电容负载的影响...................................................................................7
??1.3常见高速电路..............................................................................................................8
??1.3.1ECL（EmitterCoupledLogic）电路......................................................................8
??1.3.2CML（CurrentModeLogic）电路........................................................................9
??1.3.3GTL（GunningTransceiverLogic）电路............................................................10
??1.3.4BTL（BackplaneTransceiverLogic）电路...........................................................10
??1.3.5TTL（TransistorTransistorLogic）电路.............................................................11
??1.3.6模数转换电路—线接收器.................................................................................12
??1.4常见电路匹配措施.....................................................................................................12
??1.4.1反射.................................................................................................................12
??1.4.2终端匹配..........................................................................................................13
??1.4.3始端匹配..........................................................................................................15
??1.5高速电路设计一般原则和调试方法............................................................................16
??1.5.1同步逻辑设计...................................................................................................16
??1.5.2了解选用器件的输入、输出结构，选用恰当的匹配电路；在考虑节省功耗，电路又能容许的情况下，可适当地引入失配。...........................................................................................................19
??1.5.3对极高速率（300MHz以上）的信号，一般建议选用互补逻辑，以降低对电源的要求。19
??1.5.4了解每一根高速信号电流的流向（电流环）......................................................19
??1.5.5信号的布线、电源和地层的分割，是否符合微带线、带状线的要求？高速信号要有回路地相配（不是屏蔽地）................................................................................................................................19
??1.5.6电源滤波..........................................................................................................19
??1.5.7对很高速度的信号要估算其走线延迟。.............................................................19
??1.5.8在满足速度要求的前提下，尽量选用工作速率低的器件。19
??1.5.9差分线尽量靠近走线.........................................................................................19
??1.5.10测试方法：选择有50Ω输入的高速示波器，一般自制一个探头，测量点应尽量靠近所观察的位置或者需要该信号的实际位置。一般不建议测输出端的信号波形，与实际使用的位置有一定差别。19
??1.5.11ringing,crosstalk,radiatednoise——数字系统的三种噪声19
??1.5.12数字信号的绝大部分能量（功率谱密度）集中在fknee之内19
??1.5.13延时：FR4PCB，outertrace:140~180ps/inchinnertrace:180ps/inch20
??1.5.14集总参数与分布参数系统...............................................................................20
??1.5.15互感、耦合电容的作用（干扰）....................................................................20
??1.5.16ECL电路的上升时间、下降时间的计算...........................................................20
??1.5.17在数字系统中，耦合电容引起的串扰比起互感引起的串扰要小。21
??1.5.18传输通道包括器件封装、PCB布局、连接器，至少在fknee的范围内要有平坦的频响，以保证信号不失真，否则信号在收端可能会遇到上升时间劣化、过冲、振铃、lump等现象。...................21
??1.5.19阻容负载对电流变化的作用...........................................................................21
??1.5.20噪声容限（noiseimmunity）：以10H189器件为例...........................................22
??1.5.21地反弹（groundbounce）............................................................................23
??1.5.22寄生电容StrayCapacitance的影响：对于高输入阻抗电路影响尤为严重23
??1.5.23示波器探针的电气模型..................................................................................24
??1.5.2421:1探针：.....................................................................................................25
??1.5.25趋肤效应（skineffect）：在高频时导线表面附近的电流密度加大，而中心部分的电流密度减小。趋肤效应使得导线对高频信号的衰减增大。趋肤效应的频率与导体的材料有关。.......................25
??1.5.26对低频信号，电流流经电阻最小的路径；对高频信号，回流路径的电感远比其电阻重要，高频电流流经电感最小的路径，而非电阻最小的路径。最小电感回流路径正好在信号导线的下面，以减小流出和流入电流通路间的环路面积。...........................................................................................................25
??1.5.27负载电容对上升时间的影响...........................................................................26
??1.5.28直流匹配和交流匹配的功耗比较....................................................................27
??1.5.29电源系统设计原则.........................................................................................27
??1.5.30TTL和ECL的混合系统要注意........................................................................ 27
??1.5.31 电源线上的电磁辐射防护............................................................................... 28
??1.5.32 旁路电容的选取和安装：............................................................................... 28
??1.5.33 连接器对高速系统的影响............................................................................... 28
??1.5.34 总线：........................................................................................................... 31
??2、电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility）....................................................................... 32
??2.1 关于电磁兼容性的基本原理....................................................................................... 32
??2.1.1下面的电路布局有什么问题？........................................................................... 32
??2.1.2 走线可穿过回流平面的缝隙吗？No！.............................................................. 33
??2.1.3走线的电感和电容............................................................................................ 33
??2.1.4接地的作用：................................................................................................... 34
??2.1.5 信号参考点应在何处接至基底(chassis)............................................................. 35
??2.1.6周期信号......................................................................................................... 36
??2.1.7 EMC三要素..................................................................................................... 36
??2.1.8共模和差模....................................................................................................... 38
??2.1.9 减小噪声的措施............................................................................................... 39
??2.2 信号完整性――减小串扰和信号畸变......................................................................... 39
??2.2.1......................................................................................................................... 39
??2.2.2 屏蔽................................................................................................................ 40
??2.2.3 信号畸变......................................................................................................... 41
??2.3 通过滤波减小直流电源噪声....................................................................................... 41
??2.3.1......................................................................................................................... 42
??2.3.2 If DC power planes can’t be used, then lumped decoupling capacitors must be sized and placed correctly.42
??2.3.3 多层PCB、表贴电容，串联电感在何处？........................................................ 43
??2.3.4 How to distribute DC power from a single supply to both analog and digital circuits?43
??2.4 元件放置与信号层分配.............................................................................................. 44
??2.5 Reducing conducted & radiated emission & susceptibility................................................. 46
??2.6 电路板EMC准则总结................................................................................................ 48
??2.6.1 Component Placement........................................................................................ 48
??2.6.2 DC Power Distribution....................................................................................... 48
??2.6.3 Routing of Signal Output and Return Paths........................................................... 49
??2.6.4 Signal Integrity – Reducing Crosstalk and Distortion.............................................. 49
??2.6.5 High Frequency Transmission Lines..................................................................... 50
??2.6.6 Reducing Conducted and Radiated Emissions........................................................ 50 |
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狗仔卡
发表于 2007-4-13 21:22:24
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