什么是高速信号?(最好具体点,权威一点的定义或者概念)
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发布时间：2022-05-18 04:05
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热心网友
时间：2023-10-09 01:25
高速信号：如果线传播延时大于数字信号驱动端上升时间的1/2，则可以认为此类信号是高速信号。
信号完整性可以分为狭义和广义，狭义信号完整性主要关注传输线上的信号质量，广义信号完整性则既包括了侠义信号完整性，也包含电源完整性以及电磁干扰等相关的内容。
从狭义上来说通常我们需要考虑信号完整性的信号，也就是常说的高速信号。因此在判断一个信号是否会遇到SI相关问题的时候，首先是要确定这个信号算不算高速信号。
针对高速信号的定义，网上有多种不同的说法。比如：
频率大于50MHZ的信号；
需要考虑趋肤效应带来的影响时的信号；
边沿时间小于100PS的信号；
上升时间小于6倍信号的传输延时；
这些说法都有一定的道理，相对而言最合理的应该是上升时间小于6倍信号传输延时。这里面信号的上升时间可以通过IBIS模型或是数据手册获取（通常信号的上升时间取电平幅度值从10%上升到90%的时间范围，在IBIS模型中给出的上升时间取的是电平幅度变化值的20~80%）。而传输延时则可以按照总长度除信号传播速度进行计算，传输速度简易近似值约为6mil/ps。
热心网友
时间：2023-10-09 01:25
高速PCB设计
（一）、电子系统设计所面临的挑战
随着系统设计复杂性和集成度的大规模提高，电子系统设计师们正在从事100MHZ以上的电路设计，总线的工作频率也已经达到或者超过50MHZ，有的甚至超过100MHZ。目前约50% 的设计的时钟频率超过50MHz，将近20% 的设计主频超过120MHz。
当系统工作在50MHz时，将产生传输线效应和信号的完整性问题；而当系统时钟达到120MHz时，除非使用高速电路设计知识，否则基于传统方法设计的PCB将无法工作。因此，高速电路设计技术已经成为电子系统设计师必须采取的设计手段。只有通过使用高速电路设计师的设计技术，才能实现设计过程的可控性。
（二）、什么是高速电路
通常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。
实际上，信号边沿的谐波频率比信号本身的频率高，是信号快速变化的上升沿与下降沿（或称信号的跳变）引发了信号传输的非预期结果。因此，通常约定如果线传播延时大于1/2数字信号驱动端的上升时间，则认为此类信号是高速信号并产生传输线效应。
信号的传递发生在信号状态改变的瞬间，如上升或下降时间。信号从驱动端到接收端经过一段固定的时间，如果传输时间小于1/2的上升或下降时间，那么来自接收端的反射信号将在信号改变状态之前到达驱动端。反之，反射信号将在信号改变状态之后到达驱动端。如果反射信号很强，叠加的波形就有可能会改变逻辑状态。
（三）、高速信号的确定
上面我们定义了传输线效应发生的前提条件，但是如何得知线延时是否大于1/2驱动端的信号上升时间？ 一般地，信号上升时间的典型值可通过器件手册给出，而信号的传播时间在PCB设计中由实际布线长度决定。下图为信号上升时间和允许的布线长度(延时)的对应关系。
PCB 板上每单位英寸的延时为 0.167ns.。但是，如果过孔多，器件管脚多，网线上设置的约束多，延时将增大。通常高速逻辑器件的信号上升时间大约为0.2ns。如果板上有GaAs芯片，则最大布线长度为7.62mm。
设Tr 为信号上升时间， Tpd 为信号线传播延时。如果Tr≥4Tpd，信号落在安全区域。如果2Tpd≥Tr≥4Tpd，信号落在不确定区域。如果Tr≤2Tpd，信号落在问题区域。对于落在不确定区域及问题区域的信号，应该使用高速布线方法。
