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“高速电路”定义及其与PCB设计的关系
jspcbsj | 2008-11-05 17:26:28    阅读:3201   发布文章

高速电路”是在PCB设计和PCB行业常用的词语,到底什么是“高速电路”呢?它与PCB设计的关系如何?目前业界还没有完整的定义,下面我们就来探讨下“高速电路”问题。

目前PCB业界对“高速电路”的看法有以下几种:一、有人认为,如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ,而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3),就称为高速电路;二、有人认为高速电路和频率并没有什么大的联系,是否高速电路只取决于它们的上升时间;三、有人认为高速电路就是我们早些年没有接触过,或者说能产生并且考虑到趋肤效应的电路;四、更多的人则对高速进行了量化的定义,即当电路中的数字信号在传输线上的延迟大于1/2上升时间时,就叫做高速电路。我也趋向于第四种定义。

另外,还有一个容易产生混淆的是“高频电路”的概念,“高频”和“高速”有什么区别呢?对于高频,很多人的理解就是较高的信号频率,虽然不能说这种看法有误,但对于高速电子设计工程师来说,理解应当更为深刻,我们除了关心信号的固有频率,还应当考虑信号发射时同时伴随产生的高阶谐波的影响,一般我们使用下面这个公式来做定义信号的发射带宽,有时也称为EMI发射带宽:

F=1/(Tr*π), F是频率(GHz);Tr(纳秒)指信号的上升时间或下降时间。

通常当F>100MHz的时候,就可以称为高频电路。所以,在数字电路中,是否是高频电路,并不在于信号频率的高低,而主要是取决于上升沿和下降沿。根据这个公式可以推算,当上升时间小于3.185ns左右的时候,我们认为是高频电路。

对于大多数电子电路硬件设计工程师来说,完全没有必要拘泥于概念的差异,心中应该有个广义的“高速”定义,那就是:如果在确保正确的电气连接的前提下,电路仍不能稳定的高性能工作,而需要进行特殊的布局,布线,匹配,屏蔽等处理,那么,这就是“高速”设计。

高速电路”与PCB设计结合在一起,就要考虑PCB板上的电路的布局,布线,匹配,屏蔽等处理,人们将这种PCB设计方式成为高速PCB设计

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