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1、Copyright 2006 Altium LimitedA L T I U M L I M I T E D PCB高速布线支持高速布线支持 High speed PCB design supportBy Tonny.Ma Copyright 2006 Altium Limited传输线理论传输线理论1.什么时候必须作为传输线考虑？如信号在走线上的传输时间与电平跳变时间上升/下降时间接近，则该走线判定为传输线。2.传输线的定义传输线由两个具有一定长度的导体组成，一个导体用来发送信号，另一个用来接收信号(切记“回路取代“地的概念)。3.传输线模型传输线模型段由串联电阻和电感、并联电容组成。Cop
2、yright 2006 Altium Limited传输线理论传输线理论Copyright 2006 Altium Limited传输线理论传输线理论当信号频率很高 我们针对上述传输线模型分析得到如下3个结论：当信号频率100KHz时，传输线的特征阻抗为当信号频率100KHz时，传输线的单位长度传输延时为当信号频率100KHz时，传输线的单位长度损耗为Copyright 2006 Altium Limited反射分析反射分析Copyright 2006 Altium Limited反射分析反射分析Copyright 2006 Altium Limited串扰分析串扰分析串扰是由电磁耦合形成的，
3、耦合分为容性耦合和感性耦合两种。Copyright 2006 Altium Limited串扰分析串扰分析Copyright 2006 Altium Limited高速数字设计中典型的高速数字设计中典型的PDSPDSCopyright 2006 Altium Limited埋入式电容原理埋入式电容原理C =0.225 x A xr dAPowerDielectricGroundd若若r = 90，则，则C = 5nf/in2Copyright 2006 Altium Limited设计中理想的器件布局设计中理想的器件布局 设计中理想的器件布局Copyright 2006 Altium Limi
4、ted电流回路电流回路n环路面积n 信号和回流信号通路构成了一个闭合回路。随着环路面积的增大，将产生更多的差模辐射噪声，且更易于受外界干扰的影响。A 环路面积，cm2IL 环路电流，Af 频率，MHzR 观测点到电场中心的距离，mCopyright 2006 Altium Limited高速布线分析3W3W规则规则3W3W规规则则可可保保持持70%70%的的线线间间电电场场不不互互相相干干扰扰。如如要要达达到到98%98%的的电电场不互相干扰，可使用场不互相干扰，可使用10W10W规则。规则。20H20H原则原则若若内内缩缩20H20H则则可可以以将将70%70%的的电电场场限限制制在在接接地
5、地边边沿沿内内；内内缩缩100H100H则可以将则可以将98%98%的电场限制在内。的电场限制在内。 Copyright 2006 Altium Limited高速、高密度板布线能力的增强高速、高密度板布线能力的增强u差分对布线差分对布线u交互式长度调节交互式长度调节u差分对交互式长度调整差分对交互式长度调整u阻抗布线功能阻抗布线功能u智能交互布线智能交互布线u总线布线功能总线布线功能u布局后管脚定义优化布局后管脚定义优化uBGABGA封装扇出逃逸式布线封装扇出逃逸式布线u实用编辑工具实用编辑工具u信号完整性分析信号完整性分析Copyright 2006 Altium Limited信号完整性
6、分析信号完整性分析信号完整性分析是高速电子设计中致关重要的一环，在链路中保持信号的完整性，可以有效地提高板子的抗干扰能力和降低EMI。 Altium Designer提供了信号完整性SI工具，包含了布线前即原理图设计阶段及布线后PCB板图设计阶段两部分SI分析功能。Altium Designer采用成熟的传输线计算方法，以及I/O缓冲宏模型IBIS进行仿真。信号完整性分析器使用完全可靠的算法，从而能够产生出准确的仿真结果。Copyright 2006 Altium Limited信号完整性分析的作用信号完整性分析的作用布线前仿真，确定板子的层叠结构布线前仿真，及时发现阻抗不匹配的网络筛选功能，
7、可以快速定位有问题的网络专家端接方案，提供了有效的解决办法参数扫描分析，快速确定端接元件的参数布线过程中作仿真分析，及时发现问题布线完成后作全面的仿真分析，确定没有问题后做板Copyright 2006 Altium Limited三本参考书三本参考书 High-Speed digital design 作者Jonshon High-Speed digital System design 作者Stephen H.Hall等 Digital Signal Integrity 作者Young,BrianCopyright 2006 Altium LimitedA L T I U M L I M I T E D谢谢大家谢谢大家!
