PCB廠分享：高速 PCB 設計常見術語

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人氣：797發布日期：2024-12-25 10:38【大中小】

高速 PCB 設計聚焦于保障高頻高速信號傳輸質量，需精準管控傳輸線特性阻抗，確保信號在電路板上穩定、低損耗地傳輸，避免反射、串擾等問題。

線路板布局布線要求嚴苛，一方面要依據信號流向、功能模塊合理安排元器件位置，減少信號路徑長度；另一方面采用差分對、等長布線等技術，維持信號時序的一致性。對板材的選擇極為關鍵，應挑選具有低介電常數、低介質損耗的高速板材，同時兼顧散熱性能，為高速運行的電子元件提供良好的工作環境，保障整體電路性能。

高速 PCB 設計常見術語

1、轉換率

這里要明白一個點，不存在從關到開的瞬時轉變，電壓必須是從低電平轉換到高電平，雖然速度很快，但也會通過這中間的所有電壓。

在轉換器期間的某個時間點，它是1.8V，而在另一個時間點是2.5V。電壓從低狀態轉變到高狀態的速度稱為轉換速率。

2、速度

電信號也有速度限制-光速，光速非常快。考慮到1GHz 信號的周期為 1ns（1 納秒），光的傳播速度約為 0.3 m/ns，即 30 cm/ns，意味著在 30 cm 長的導體上，當下一個時鐘脈沖在其開始處生成時，1GHz 信號的第一個時鐘脈沖剛剛到達導體的另一端。

假設為 3GHz，當第一個脈沖到達導體的另一端時，時鐘信號源已經生成第三個脈沖，如果是 3GHz，30cm 導體，意味著單個 30cm 導體在其長度內包含3 個脈沖、3 個高狀態和低狀態。

信號傳輸不是瞬時

3、可靠性

每當電流通過導體時，就會在導體周圍產生磁場，。相反，當磁場穿過導體時，會在該導體內產生電壓。因此電路中的所有導體（通常是 PCB上的走線）都能產生和接受電磁干擾，可能會導致走線傳輸的信號失真。

PCB上的每個軌道也可以被視為一個小型無線電天線，能夠生成和接受無線電信號，可能會使軌道承載的信號失真。

4、阻抗

在上面已經講到過，電信號不是瞬時，實際上在導體中以波的形式傳播。在 3GHz / 30cm 跡線示例中，任何給定時間導體內都有 3 個波（波峰和波谷）。

波會受到各種現象的影響，其中對我們來說最重要的是“反射”。

這里想象一下，我們的導體就像充滿水的運河/通道。波在通道的一端產生，并沿著通道（以接近光速）傳播到另一端。通道本來有100cm寬，但在某個時刻突然變窄到只有1cm寬，當我們的波到達突然變窄的部分（本質上是一堵有小縫隙的墻壁），大部分波會被反彈回來狹窄的部分（墻壁）并向后朝向發射器。

由于寬度變化而產生的波反射

如果運河/通道內有多個狹窄部分，就會有多次反射反彈，干擾信號，信號的大部分能量也不會到達接收器（至少不會在正確的時間）因此，重要的是通道的寬度/高度沿其長度盡可能保持恒定，避免反射。

寬度的多次變化會降低信號質量

也就是阻抗，是導體的電阻、電容和電感的函數。對于高速設計，我們希望走線的阻抗沿其長度盡可能保持一致，另外一件需要考慮的事情，特別是在總線拓撲中，我們希望在接收器處停止波，而不是讓它再次反彈。

這通常是通過終端電阻來實現的，終端電阻會吸收末端波的能量總線（例如RS485）

PCB廠關于高速 PCB 設計常見術語就分享到這里，希望能給大家帶來幫助。

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