2.3 信號線的布置
不相容的信號線之間能產(chǎn)生耦合干擾,所以在信號線的布置上要把它們隔離,隔離時采取的措施有:
(1)不相容信號線應(yīng)相互遠離,不要平行,分布在不同層上的信號線走向應(yīng)相互垂直,這樣可以減少線間的電場和磁場耦合干擾;
(2)高速信號線特別是時鐘線要盡可能的短,必要時可在高速信號線兩邊加隔離地線;
(3)信號線的布置最好根據(jù)信號流向順序安排,一個電路的輸入信號線不要再折回輸入信號線區(qū)域,因為輸入線與輸出線通常是不相容的。
當高速數(shù)字信號的傳輸延時時間Td>Tr(Tr為信號的脈沖上升時間)時,應(yīng)考慮阻抗匹配問題。因為錯誤的終端阻抗匹配將會引起信號反饋和阻尼振蕩。通常線路終端阻抗匹配的方法有串聯(lián)源端接法、并聯(lián)端接法、RC端接法、Thevenin端接法4種。
(1)串聯(lián)源端接法
圖3為串聯(lián)源端接電路。
源端阻抗Zs和分布在傳輸線上的阻抗Zo之間,加上源端接電阻Rs,用來完成阻抗匹配,Rs還能吸收負載的反饋。這里的Rs必須離源端盡可能的近,理論上應(yīng)為Rs=Zo-Zs中的實數(shù)值。一般Rs取15~75Ω。
(2)并聯(lián)端接法
圖4為并聯(lián)端接電路。附加1個并聯(lián)端電阻Rp,這樣Rp與ZL并聯(lián)后就與Zo相匹配。這個方法需要源驅(qū)動電路來驅(qū)動一個較高的電流,能耗很高,所以在功耗小的系統(tǒng)中不適用。
(3)RC端接法
圖5為RC端接電路。該方法類似于并聯(lián)端接電路,但引入了電容C1,此時R用于提供匹配Zo的阻抗。C1為R提供驅(qū)動電流并過濾掉從傳輸線到地的射頻能量。因此與并聯(lián)端接方法相比,RC端接電路需要的源驅(qū)動電流更少。R和C1的值由Zo,Tpd(環(huán)路傳輸延遲)和終端負載電容值Cd決定。時間為常數(shù),RC=3Tpd,其中R∥ZL=Zo,C=C1∥Cd。
(4)Thevenin端接法
圖6為Thevenin端接電路。該電路由上拉電阻R1和下拉電阻R2組成,這樣就使邏輯高和邏輯低與目標負載相符。其中,R1和R2的值由R1∥R2=Zo決定,R1+R2+ZL的值要保證最大電流不能超過驅(qū)動電路容量。
3 結(jié)語
本文通過對電子產(chǎn)品電磁環(huán)境的分析,確定高速DSP系統(tǒng)中產(chǎn)生干擾的主要原因,并針對這些原因,通過對高速DSP系統(tǒng)的多層板布局、器件布局以及PCB布線等方面進行分析,給出有效降低DSP系統(tǒng)的干擾、提高電磁兼容性能的措施。從設(shè)計層次保證了高速DSP系統(tǒng)的有效性和可靠性。合理布局設(shè)計,減少噪聲,降低干擾,避開不必要的失誤,對系統(tǒng)性能的發(fā)揮起到不可低估的作用。
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