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新能源汽車電池包線路板高速設計信號完整性

2020年07月09日10:23 

在高速PCB電路設計過程中,經常會遇到信號完整性問題,導致信號傳輸質量不佳甚至出錯。新能源汽車電池包線路板如何區分高速信號和普通信號呢?

很多人覺得信號頻率高的就是高速信號,實則不然。我們知道任何信號都可以由正弦信號的N次諧波來表示,而信號的最高頻率或者信號帶寬才是衡量信號是否是高速信號的標準。

1隔離一塊PCB板上的元器件有各種各樣的邊值(edge rates)和各種噪聲差異。對改善SI最直接的方式就是依據器件的邊值和靈敏度,通過PCB板上元器件的物理隔離來實現。

圖1是一個實例。在例子中,供電電源、數字I/O端口和高速邏輯這些對時鐘和數據轉換電路的高危險電路將被特別考慮。

第一個布局中放置時鐘和數據轉換器在相鄰于噪聲器件的附近,噪聲將會耦合到敏感電路及降低他們的性能。第二個布局做了有效的電路隔離將有利于系統設計的信號完整性。

2阻抗、反射及終端匹配阻抗控制和終端匹配是高速電路設計中的基本問題。通常每個電路設計中射頻電路均被認為是最重要的部分,然而一些比射頻更高頻率的數字電路設計反而忽視了阻抗和終端匹配。

由于阻抗失配產生的幾種對數字電路致命的影響,參見下圖:

圖2 門電路電流環路

a.數字信號將會在接收設備輸入端和發射設備的輸出端間造成反射。反射信號被彈回并且沿著線的兩端傳播直到最后被完全吸收。

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