PCB高速的界定

如果一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率達(dá)到或者超過(guò)50MHz，而且工作在這個(gè)頻率之上的電路已經(jīng)占到了整個(gè)電子系統(tǒng)一定的分量（比如說(shuō)1／3），這就稱(chēng)為高速電路。

實(shí)際上信號(hào)的諧波頻率比信號(hào)本身的重復(fù)頻率高，是信號(hào)快速變化的上升沿與下降沿引發(fā)了信號(hào)傳輸?shù)姆穷A(yù)期結(jié)果。因此，通常約定如果走線傳播延時(shí)大于20％驅(qū)動(dòng)端的信號(hào)上升時(shí)間，則認(rèn)為此類(lèi)信號(hào)是高速信號(hào)并可能產(chǎn)生傳輸線效應(yīng)。

定義了傳輸線效應(yīng)發(fā)生的前提條件，又如何判斷傳播延時(shí)是否大于20％驅(qū)動(dòng)端的信號(hào)上升時(shí)間呢？信號(hào)上升時(shí)間的典型值一般可通過(guò)器件手冊(cè)查出，而信號(hào)的傳播時(shí)間在PCB設(shè)計(jì)中由實(shí)際布線長(zhǎng)度和傳播速度決定。例如，“FR4”板上信號(hào)傳播速度大約為6in／ns（1in＝2.54 cm），但如果過(guò)孔多，器件引腳多，速度將降低，高速邏輯器件的信號(hào)上升時(shí)間大約為0.2ns，則安全的走線長(zhǎng)度將不會(huì)超過(guò)0.24in。

假設(shè)“Tr”為信號(hào)上升時(shí)問(wèn)，“TD”為信號(hào)線傳播延時(shí)，有如下經(jīng)驗(yàn)法則：如果民≥5TD，信號(hào)落在安全區(qū)域；如果2TD≥Tr≥5TD，信號(hào)落在不確定區(qū)域；如果Tr≤2TD，信號(hào)落在問(wèn)題區(qū)域。對(duì)于落在不確定區(qū)域及問(wèn)題區(qū)域的信號(hào)，應(yīng)該使用高速電路設(shè)計(jì)方法。

與低速情況下的數(shù)字設(shè)計(jì)相比，高速數(shù)字設(shè)計(jì)著重強(qiáng)調(diào)了數(shù)字電路之間用來(lái)傳輸信號(hào)的路徑和互連，從發(fā)送信號(hào)芯片到接收信號(hào)芯片間的完整的電流路徑，包括封裝、走線、連接器、插座，以及許多其他的結(jié)構(gòu)。高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)主要研究互連對(duì)信號(hào)傳播的影響、信號(hào)間的相互作用，以及和外界的相互作用。