在pcb设计中,如何区分高速信号与低速信号?很多人有一个误区,一般认为频率高的信号就是高速信号,对于ghz这样的信号来说无可厚非,但却不能一概而论。
我们来看看cadence公司对高速信号的判断:
凡是大于50mhz的信号,就是高速信号;
信号是否高速和频率没有直接关系,而是信号上升/下降沿小于50ps时就认为是高速信号;
当信号所在的传输路径长度大于1/6λ,信号被认为是高速信号;
当信号沿着传输路径传输,发生了严重的趋肤效应和电离损耗时,被认为是高速信号。
所以说高速信号并不是以频率高低来界定的,那么应该怎样区分高低速信号呢?
在高速信号的设计中,一般考虑的并不是信号的周期频率f,一般是有效频率f1,t代表信号的时钟周期,t1代表信号的10%-90%的上升时间,则有:
周期频率定义:f=1/t
有效频率定义:f1=0.5/t1
低速信号中,各个点的电平相差不大,但高速信号中,需要用分布式的思维来考虑问题,在传输路径中,每个点的路径相差很大,所以高低速信号的划分还与信号的传输路径有关。
信号的传输长度小于信号波长的1/6时,可认为是低速信号,反之高速。λ是信号波长,c是信号在pcb上传输速度,f是信号的有效频率。
λ=c/f
在c为常数的情况下,λ与f成反比,即频率f越高,波长越短,可以划分的高低速信号线的分水的线长越短。
总结:高速信号与低速信号的区分方法
1、获得有效频率f1及走线长度l
2、利用有效频率f1计算信号的波长λ
3、判断l与1/6*λ的大小关系,l大为高速信号,反之为低速。
补充:一般有效频率可以由专业仪器测量得到,也可以估算,可假设上升沿为信号周期的7%,假如信号频率是10mhz,可以假设有效频率是70mhz。
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