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高速数字电路设计重要原则:
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。
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。
了解每一根高速信号电流的流向(电流环)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)电源滤波对很高速度的信号要估算其走线延迟。
在满足速度要求的前提下,尽量选用工作速率低的器件。差分线尽量靠近走线 终端匹配元件一定要放在最靠近传输线末端的地方。
集总参数电路,增加阻尼、降低Q值可防止振荡。
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。
延时:FR4 PCB,outer trace: 140~180 ps/inch inner trace: 180 ps/inch
集总参数与分布参数系统
上升沿长度
线长小于1/6上升沿长度时视为集总参数系统,否则为分布参数系统。
ECL电路的上升时间、下降时间的计算
tr = 2.2RE·CL (RE:等效射极串联电阻,7Ω;CL:负载电容)
VT = -5.2V时,tf = 0.164RPD·CL
VT = -2V时,tf = 0.987RPD·CL
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。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。
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