LVDS(低压差分信号)标准ANSI/TIA /E IA26442A22001广泛应用于许多接口器件和一些ASIC及FPGA中。文中探讨了LVDS的特点及其PCB (印制电路板)设计,纠正了某些错误认识。应用传输线理论分析了单线阻抗、双线阻抗及LVDS差分阻抗计算方法,给出了计算单线阻抗和差分阻抗的公式,通过实际计算说明了差分阻抗与单线阻抗的区别,并给出了PCB布线时的几点建议。关键词: LVDS, 阻抗分析, 阻抗计算, PCB设计 LVDS (低压差分信号)是高速、低电压、低功率、低噪声通用I/O接口标准,其低压摆幅和差分电流输出模式使EM I (电磁干扰)大大降低。由于信号输出边缘变化很快,其信号通路表现为传输线特性。因此,在用含有LVDS接口的Xilinx或Altera等公司的FP2GA及其它器件进行PCB (印制电路板)设计时,超高速PCB设计和差分信号理论就显得特别重要。
上传时间: 2013-10-31
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第二部分:DRAM 内存模块的设计技术..............................................................143第一章 SDR 和DDR 内存的比较..........................................................................143第二章 内存模块的叠层设计.............................................................................145第三章 内存模块的时序要求.............................................................................1493.1 无缓冲(Unbuffered)内存模块的时序分析.......................................1493.2 带寄存器(Registered)的内存模块时序分析...................................154第四章 内存模块信号设计.................................................................................1594.1 时钟信号的设计.......................................................................................1594.2 CS 及CKE 信号的设计..............................................................................1624.3 地址和控制线的设计...............................................................................1634.4 数据信号线的设计...................................................................................1664.5 电源,参考电压Vref 及去耦电容.........................................................169第五章 内存模块的功耗计算.............................................................................172第六章 实际设计案例分析.................................................................................178 目前比较流行的内存模块主要是这三种:SDR,DDR,RAMBUS。其中,RAMBUS内存采用阻抗受控制的串行连接技术,在这里我们将不做进一步探讨,本文所总结的内存设计技术就是针对SDRAM 而言(包括SDR 和DDR)。现在我们来简单地比较一下SDR 和DDR,它们都被称为同步动态内存,其核心技术是一样的。只是DDR 在某些功能上进行了改进,所以DDR 有时也被称为SDRAM II。DDR 的全称是Double Data Rate,也就是双倍的数据传输率,但是其时钟频率没有增加,只是在时钟的上升和下降沿都可以用来进行数据的读写操作。对于SDR 来说,市面上常见的模块主要有PC100/PC133/PC166,而相应的DDR内存则为DDR200(PC1600)/DDR266(PC2100)/DDR333(PC2700)。
上传时间: 2013-10-18
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当你认为你已经掌握了PCB 走线的特征阻抗Z0,紧接着一份数据手册告诉你去设计一个特定的差分阻抗。令事情变得更困难的是,它说:“……因为两根走线之间的耦合可以降低有效阻抗,使用50Ω的设计规则来得到一个大约80Ω的差分阻抗!”这的确让人感到困惑!这篇文章向你展示什么是差分阻抗。除此之外,还讨论了为什么是这样,并且向你展示如何正确地计算它。 单线:图1(a)演示了一个典型的单根走线。其特征阻抗是Z0,其上流经的电流为i。沿线任意一点的电压为V=Z0*i( 根据欧姆定律)。一般情况,线对:图1(b)演示了一对走线。线1 具有特征阻抗Z11,与上文中Z0 一致,电流i1。线2具有类似的定义。当我们将线2 向线1 靠近时,线2 上的电流开始以比例常数k 耦合到线1 上。类似地,线1 的电流i1 开始以同样的比例常数耦合到线2 上。每根走线上任意一点的电压,还是根据欧姆定律,
标签: 差分阻抗
上传时间: 2013-11-10
上传用户:KSLYZ
本文将接续介绍电源与功率电路基板,以及数字电路基板导线设计。宽带与高频电路基板导线设计a.输入阻抗1MHz,平滑性(flatness)50MHz 的OP增幅器电路基板图26 是由FET 输入的高速OP 增幅器OPA656 构成的高输入阻抗OP 增幅电路,它的gain取决于R1、R2,本电路图的电路定数为2 倍。此外为改善平滑性特别追加设置可以加大噪讯gain,抑制gain-频率特性高频领域时峰值的R3。图26 高输入阻抗的宽带OP增幅电路图27 是高输入阻抗OP 增幅器的电路基板图案。降低高速OP 增幅器反相输入端子与接地之间的浮游容量非常重要,所以本电路的浮游容量设计目标低于0.5pF。如果上述部位附着大浮游容量的话,会成为高频领域的频率特性产生峰值的原因,严重时频率甚至会因为feedback 阻抗与浮游容量,造成feedback 信号的位相延迟,最后导致频率特性产生波动现象。此外高输入阻抗OP 增幅器输入部位的浮游容量也逐渐成为问题,图27 的电路基板图案的非反相输入端子部位无full ground设计,如果有外部噪讯干扰之虞时,接地可设计成网格状(mesh)。图28 是根据图26 制成的OP 增幅器Gain-频率特性测试结果,由图可知即使接近50MHz频率特性非常平滑,-3dB cutoff频率大约是133MHz。
标签: PCB
上传时间: 2013-11-09
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信号完整性问题是高速PCB 设计者必需面对的问题。阻抗匹配、合理端接、正确拓扑结构解决信号完整性问题的关键。传输线上信号的传输速度是有限的,信号线的布线长度产生的信号传输延时会对信号的时序关系产生影响,所以PCB 上的高速信号的长度以及延时要仔细计算和分析。运用信号完整性分析工具进行布线前后的仿真对于保证信号完整性和缩短设计周期是非常必要的。在PCB 板子已焊接加工完毕后才发现信号质量问题和时序问题,是经费和产品研制时间的浪费。1.1 板上高速信号分析我们设计的是基于PowerPC 的主板,主要由处理器MPC755、北桥MPC107、北桥PowerSpanII、VME 桥CA91C142B 等一些电路组成,上面的高速信号如图2-1 所示。板上高速信号主要包括:时钟信号、60X 总线信号、L2 Cache 接口信号、Memory 接口信号、PCI 总线0 信号、PCI 总线1 信号、VME 总线信号。这些信号的布线需要特别注意。由于高速信号较多,布线前后对信号进行了仿真分析,仿真工具采用Mentor 公司的Hyperlynx7.1 仿真软件,它可以进行布线前仿真和布线后仿真。
上传时间: 2013-11-17
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Hyperlynx仿真应用:阻抗匹配.下面以一个电路设计为例,简单介绍一下PCB仿真软件在设计中的使用。下面是一个DSP硬件电路部分元件位置关系(原理图和PCB使用PROTEL99SE设计),其中DRAM作为DSP的扩展Memory(64位宽度,低8bit还经过3245接到FLASH和其它芯片),DRAM时钟频率133M。因为频率较高,设计过程中我们需要考虑DRAM的数据、地址和控制线是否需加串阻。下面,我们以数据线D0仿真为例看是否需要加串阻。模型建立首先需要在元件公司网站下载各器件IBIS模型。然后打开Hyperlynx,新建LineSim File(线路仿真—主要用于PCB前仿真验证)新建好的线路仿真文件里可以看到一些虚线勾出的传输线、芯片脚、始端串阻和上下拉终端匹配电阻等。下面,我们开始导入主芯片DSP的数据线D0脚模型。左键点芯片管脚处的标志,出现未知管脚,然后再按下图的红线所示线路选取芯片IBIS模型中的对应管脚。 3http://bbs.elecfans.com/ 电子技术论坛 http://www.elecfans.com 电子发烧友点OK后退到“ASSIGN Models”界面。选管脚为“Output”类型。这样,一样管脚的配置就完成了。同样将DRAM的数据线对应管脚和3245的对应管脚IBIS模型加上(DSP输出,3245高阻,DRAM输入)。下面我们开始建立传输线模型。左键点DSP芯片脚相连的传输线,增添传输线,然后右键编辑属性。因为我们使用四层板,在表层走线,所以要选用“Microstrip”,然后点“Value”进行属性编辑。这里,我们要编辑一些PCB的属性,布线长度、宽度和层间距等,属性编辑界面如下:再将其它传输线也添加上。这就是没有加阻抗匹配的仿真模型(PCB最远直线间距1.4inch,对线长为1.7inch)。现在模型就建立好了。仿真及分析下面我们就要为各点加示波器探头了,按照下图红线所示路径为各测试点增加探头:为发现更多的信息,我们使用眼图观察。因为时钟是133M,数据单沿采样,数据翻转最高频率为66.7M,对应位宽为7.58ns。所以设置参数如下:之后按照芯片手册制作眼图模板。因为我们最关心的是接收端(DRAM)信号,所以模板也按照DRAM芯片HY57V283220手册的输入需求设计。芯片手册中要求输入高电平VIH高于2.0V,输入低电平VIL低于0.8V。DRAM芯片的一个NOTE里指出,芯片可以承受最高5.6V,最低-2.0V信号(不长于3ns):按下边红线路径配置眼图模板:低8位数据线没有串阻可以满足设计要求,而其他的56位都是一对一,经过仿真没有串阻也能通过。于是数据线不加串阻可以满足设计要求,但有一点需注意,就是写数据时因为存在回冲,DRAM接收高电平在位中间会回冲到2V。因此会导致电平判决裕量较小,抗干扰能力差一些,如果调试过程中发现写RAM会出错,还需要改版加串阻。
上传时间: 2013-12-17
上传用户:debuchangshi
减小电磁干扰的印刷电路板设计原则 内 容 摘要……1 1 背景…1 1.1 射频源.1 1.2 表面贴装芯片和通孔元器件.1 1.3 静态引脚活动引脚和输入.1 1.4 基本回路……..2 1.4.1 回路和偶极子的对称性3 1.5 差模和共模…..3 2 电路板布局…4 2.1 电源和地…….4 2.1.1 感抗……4 2.1.2 两层板和四层板4 2.1.3 单层板和二层板设计中的微处理器地.4 2.1.4 信号返回地……5 2.1.5 模拟数字和高压…….5 2.1.6 模拟电源引脚和模拟参考电压.5 2.1.7 四层板中电源平面因该怎么做和不应该怎么做…….5 2.2 两层板中的电源分配.6 2.2.1 单点和多点分配.6 2.2.2 星型分配6 2.2.3 格栅化地.7 2.2.4 旁路和铁氧体磁珠……9 2.2.5 使噪声靠近磁珠……..10 2.3 电路板分区…11 2.4 信号线……...12 2.4.1 容性和感性串扰……...12 2.4.2 天线因素和长度规则...12 2.4.3 串联终端传输线…..13 2.4.4 输入阻抗匹配...13 2.5 电缆和接插件……...13 2.5.1 差模和共模噪声……...14 2.5.2 串扰模型……..14 2.5.3 返回线路数目..14 2.5.4 对板外信号I/O的建议14 2.5.5 隔离噪声和静电放电ESD .14 2.6 其他布局问题……...14 2.6.1 汽车和用户应用带键盘和显示器的前端面板印刷电路板...15 2.6.2 易感性布局…...15 3 屏蔽..16 3.1 工作原理…...16 3.2 屏蔽接地…...16 3.3 电缆和屏蔽旁路………………..16 4 总结…………………………………………17 5 参考文献………………………17
上传时间: 2013-10-22
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研究了MPC8379E处理器的相关资料和DDR2的特性,以及它们之间PCB布线的规则和仿真设计。由于MPC8379E和DDR2都具有相当高的工作频率,所以他们之间的走线必须满足高速PCB布线规则,还要结合实际系统中的层叠、阻抗等,采取特殊布线方法。本文使用EDA工具Cadence仿真设计了DDR2拓扑结构和信号完整性。
上传时间: 2013-11-15
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系统采用基于LabVIEW的平台软件,结合多路数据采集仪对增氧机自动测试系统进行了设计。通过阻抗匹配和系统接地的方法解决了采集到数据值的漂移问题;通过建立回归方程的方式,滤除溶氧值偏差较大的参数,确保数据的准确性和真实性,最终报表输出有效数据及计算结果。提出验证新台位可靠性的试验方案,并通过现场试验数据证明:该系统用于增氧机测试领域是有效、可靠的。
上传时间: 2013-10-19
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对电压测量电路的基本要求是其应具有高输入阻抗,文章设计了几种实用的电压测量电路,即场效应管差分式电路、高阻型集成运放构成的电路、高稳定度与高增益集成运放构成的电路。这些电压测量电路具有很高的输入阻抗,因而可有效地减小测量误差,提高准确度。
上传时间: 2014-01-16
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