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高速PCB设计定义

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电子产品的高速化、高密化,给PCB设计工程师带来新的挑战。

PCB设计不再是产品硬件开发的附属,而成为产品硬件开发中“前端IC,后端PCB,SE集成”3个环节中的重要一环。

那么,我们首先来谈一谈,什么是高速?何为高速PCB设计

关于高速PCB设计,各种文章都有定义,每个人的心中也有自己对高速的定义。看过高速设计相关书籍和文章的人都知道,高速不等于高频,不能说高于多少MHZ以上就是高速。专家会告诉你,高速和信号上升沿有关系,当信号的上升时间和信号的传输延时可以比拟的时候,这就是高速设计。我们能找到各种公式,常见的有信号的上升时间小于6倍的传输延时,也有写2倍或者3倍的,几倍不是关键,关键是两者在一个数量级了,我们就得考虑高速带来的影响。

而研究GHZ以上高速设计的工程师认为,传统的信号都不是高速,只有到了串行总线,信号出现趋肤效应,“路”的分析已经不适用,开始要考虑“场”的影响的时候,才是高速。这也就是最近几年高速设计领域比较热门的概念,从“路”的分析领域转移到“场”的分析领域,相关的三维电磁场分析软件开始主导高速仿真领域。

笔者以前对高速有个定义:当数字信号,0不再是简单的0,1不再是简单的1,我们必须用模拟电路的分析方法来考虑数字信号的时候,就是高速。

各种定义很多,从心里面,还可以对高速定义为:当一个信号比你以前所设计的都快的时候,这就是你的“高速”。这种定义不科学,但是最实际,回头看看国内的高速设计的历史,2000年笔者在华为开始研究3.125G高速背板的时候,那时候这个频率是国内做到的最高速,大家都没什么把握,实验了各种高速板材,把信号线走的很宽想降低损耗,包地,包地过孔,背钻……,各种手段现在看来完全是过设计,现在3.125G的信号,直接采用普通FR4,不做包地,更不会考虑背钻。这就是你研究过了,实验过了,测试过了,有把握了,高速也就不成为“高速”。同样的现象,发生在5G背板设计,6.5G背板设计,大家重复着过设计,验证,掌握,简化的过程。



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