标签: 性问
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高速设计中的信号完整性问题（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……
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高频开关电源设计中的电磁兼容性问题研究高频开关电源设计中的电磁兼容性问题研究邓重一(罗定职业技术学院电子工程系，广东罗定527200）摘要：说明了开关电源的组成及工作原理；从开关电源的各组成部分出发,分析了电磁骚扰产生的机理，提出了应采取的相应抑制措施；讨论了电磁兼容设计中需要加以注意的问题。关键词：开关电源；电磁干扰；抑制措施；电磁兼容；电源管理0引言开关电源与线性稳压电源相比，具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等许多优点，己被广泛应用于计算机及其外围设备、通信、自动控制、家用电器等领域。但开关电源的突出缺点是能产生较强的电磁干扰（EMI）。EMI信号既具有很宽的频率范围，又有一定的幅度，经传导和辐射后会污染电磁环境，对通信设备和电子产品造成干扰。如果处理不当，开关电源本身就会变成一个骚扰源。目前，电子产品的电磁兼容性（EMC）日益受到重视，抑制开关电源的EMI，提高电子产品的质量，使之符合EMC标准，已成为电子产品设计者越来越关注的问题。本文就高频开关电源设计中的电磁兼容性问题进行了探讨。11.1开关电源的组成及工作原理组成开关电源的组成框图如图1所示，它由以下几个部分组成：1）主电路包括输入滤波器、整流与滤波、逆变、输出整流与滤波；2）控制与保护电路；3）检测与显示电路显示数据；4）辅助电源。除了提供保护电路所需的各种参数外，还提供各种图1开关电源的组成框图1.2开关稳压电源原理开关稳压电源电路如图2所示。图2中的开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开，在K接通时，输入电源Vin通过K和滤波电路供电给负载RL，当K断开时，输入电源Vin便中断了能量的提供。可见，输入电源向负载提供能量是断续的，为使负载能得到连续的能量提供，开关稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时……
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有关电源完整性问题的讨论有关电源完整性问题的讨论1.PI的起因PI即电源完整性，它的提出源于当不考虑电源的影响下基于布线和器件模型而进行SI分析时所带来的巨大误差。 随着产品设计的功能增多和信号传输速度的增加，瞬态电流也就增加。大面积的电源和地平面就是为了满足这个需要而设计的。但是由于设计的复杂性，例如多种电源和多种地需要同时使用，使得地电平面被分割而成为有缺陷的平面。由此可能会产生感应噪声，当这种噪声大到一定程度时，会影响集成电路的功能和性能。这种噪声是指Delta-I、地弹或瞬态交换噪声。大家知道去耦电容可以减少这些噪声。目前，电源和地平面的噪声只能通过对原型产品的测量或由有经验的工程师凭他们的经验来控制。经常凭经验把去耦电容的容量设定为默认的值。实践中，去耦电容数量、容量值以及电容的放置位置都与频率有关，要确定其最佳值的确是件非常困难的事。为了正确预测电容的有效性，需要精确考虑瞬态电流和电源实际的供电路径。一旦做到了这一点，则电源/地平面上的噪声就可以看到了，也就可以通过在适当的地方放置适当容量的电容从而有效地控制其噪声。在一定程度上，我们只能减弱因电源不完整带来的系列不良结果，一般会从降低信号线的串绕、加去耦电容、尽量提供完整的地电层等措施着手。现有的SI仿真软件基本上是假定信号线有一完整的参考平面来进行仿真计算的，这严重脱离了PCB的实际情况，从而使仿真出来的数据与实际相差甚远。由于现有设计的复杂性，一个PCB经常会使用多种地电源，再加上各种过孔和插件元器件的影响，使完整的地电层没有可能存在。这样PI的提出将为信号线提供一个稳定的参考层面，从而减少EMI，使SI的仿真正确，板子工作稳定。2．PI的PCB的布线讲究●布线时尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声；●布线时，电源线和地线要尽量粗。除减小压降外，更重要的是降低耦合噪……
