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《高速数字电路的信号完整性与电磁兼容性设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高速数字电路的信号完整性与电磁兼容性设计退苏海冰,张刚,郭帅(中国科学院光电技术研究所,成都610209)摘要:在现代高速数字电路设计中,信号完整性和电磁兼容性是设计中非常重要的问题"只有很好地控制串扰!地弹!振铃!阻抗匹配!退藕等电磁兼容因素,才能设计出成功的电路"模拟电路原理在高速数字电路设计的分析和应用中发挥着很大的作用"本文较详细地解释了高速数字电路设计中上述电磁兼容问题的产生原因以及解决方法,最后给出了一个实际设计的仿真实例来说明以上现象"关键词:高速数字电路;信号完整性;电磁兼容性;EDA仿真中图分
2、类号:TP274文献标识码:B5ignalIntegrityandEleotromagnetieComPatibilityDesignotHig卜sPeedDigitalCircuit世SuHaibing,ZhangGang,GuoShuai(InstituteofOptiesandEleetronics,ChineseAeademyofSeienees,Chengdu610209,China)Abstraet:Inmodernhigh-speeddigitaleireuitdesign,signalinteg
3、rityandeleetromagnetieeompatibilityareveryimportantissues.Asue-eessfuleireuit15designedbaseedonverygoodeontroloffaetorssuehaserosstalk,groundbounee,ringing,impedaneematehingandde-eoupling.Analogeireuittheoryplaysasignifieantroleintheanalysisofhig卜speeddigita
4、leireuitdesignandapplieations.Inthispaper,theeausesandsolutionsoftheabovefaetorsareexplained,andapraetiealdesignsimulation15presentedtoillustratethephenomena.Keywords:high一speeddigitaleireuit;signalintegrality;eleetromagnetieeompatibility;EDAemulation的线迹互连和板
5、层特性对系统电气性能的影响也越发重引言要"对于低频设计,线迹互连和板层的影响可以不考虑,纵观电子行业的发展,1992年只有40%的电子系统但当频率超过50MHz时,互连关系必须考虑,而在评定工作在30MHz以上,而且器件多使用DIP!PLCC等体积系统性能时还必须考虑印刷电路板板材的电参数"因此,大!引脚少的封装形式;到1994年,已有50%的设计达到高速系统的设计必须面对互连延迟引起的时序问题以及了50MHz的频率,采用PGA!QFP!RGA等封装的器件串扰!传输线效应等信号完整性(Signalxntegri
6、ty,sx)越来越多;1996年之后,高速设计在整个电子设计领域所问题"占的比例越来越大,100MHz以上的系统已随处可见,采当硬件工作频率增高后,每一根布线网络上的传输线用CS(线焊芯片级BGA)!FG(线焊脚距密集化BGA)!FF都可能成为发射天线,对其他电子设备产生电磁辐射或与(倒装芯片小间距BGA)!BF(倒装芯片BGA)!BG(标准其他设备相互干扰,从而使硬件时序逻辑产生混乱"电磁BGA)等各种BGA封装的器件大量涌现,这些体积小!引兼容性(EleetromagnetieCompatibility,E
7、Me)的标准提出脚数已达数百甚至上千的封装形式已越来越多地应用到了解决硬件实际布线网络可能产生的电磁辐射干扰以及各类高速!超高速电子系统中[1j"本身抵抗外部电磁干扰的基本要求川"从IC芯片的发展及封装形式来看,芯片体积越来越小!引脚数越来越多;同时,由于近年来IC工艺的发展,使1高速数字电路设计的几个基本概念得其速度也越来越高"这就带来了一个问题,即电子设计在高速数字电路中,由于串扰!反射!过冲!振荡!地的体积减小导致电路的布局布线密度变大,而同时信号的弹!偏移等信号完整性问题,本来在低速电路中无需考虑频率还
8、在提高,从而使得如何处理高速信号问题成为一个的因素在这里就显得格外重要;另外,随着现有电气系统设计能否成功的关键因素"随着电子系统中逻辑复杂度祸合结构越来越复杂,电磁兼容性也变成了一个不能不考和时钟频率的迅速提高,信号边沿不断变陡,印刷电路板虑的问题"145率片叔滋入孤象杭滩用)日..圈口皿Iady@mesnet.oom.cn(广告专用)要解决高速电路设计的问题,首先需要真正明白高速会
