基于信号完整性的高速PCB优化设计与研究

印制电路板（Printed Circuit Board,PCB）设计者因缺少PCB制造经验而难以系统、全面和创造性地考虑高速电路的信号完整性问题,本文运用信号完整性相关理论知识全面分析和解决高速PCB设计过程中遇到的问题.以高速PCB的设计和制造为例,利用信号完整性分析方法将地层铜桥、差分线和导通孔设计与高速电路的特征和实际制造工艺相结合,创造性地把外层差分微带线通过盲孔转移到内层带状线,找到优化设计的解决方案.实例显示,把信号完整性分析与高速PCB可制造性相结合,能够有效地解决高速PCB的信号失真问题,一定程度上优化了高速电路的设计及缩短了产品的开发周期.     

高速PCB信号完整性分析及应用

本文基于信号完整性基本理论,对串扰、反射和同步开关噪声等信号完整性问题进行分析,并讨论了各种相应问题的解决方法。在此基础上,基于嵌入式硬件设计,利用高速PCB的信号完整性设计流程进行系统分析与设计,对关键网络进行仿真分析,如布线拓扑结构,串扰分析等。由仿真和分析的结果制定相关布局、布线规则约束PCB设计,并在布线后对系统进行仿真验证,达到良好的设计效果,缩短了硬件设计的开发周期,也进一步证明了高速PCB设计的仿真分析和设计方法的重要性。     

高速PCB的信号完整性分析及应用

在高速系统设计中,PCB板的走线常呈现传输线效应,因而对系统产生显著的影响.分析了影响信号完整性的定时、反射、振铃、串扰、地反弹等多种因素.介绍了一种应用SQ/Sigxp进行建模仿真的方法,利用SQ对高速系统的信号完整性分析和波形仿真,很好地解决了传输线效应的问题.最后结合一个实例,阐述了实现信号完整性的具体方法.     

多媒体终端电路设计及信号完整性分析

使用DSP加FPGA结构设计了多媒体终端电路,具有两路复合视频输入,一路VGA和复合视频可选输出,以太网通信和立体声音频输入输出等功能。根据信号完整性理论和项目要求对PCB进行了合理布局布线,对PCB上的高速信号进行了反射、串扰等信号完整性分析,通过使用串接电阻和调整信号走线等对电路进行优化。经测试,设计的电路功能完备,性能可靠,达到了预期设计要求。     

信号完整性设计中的端接匹配技术

如何在高速PCB设计过程中充分考虑信号完整性因素,并采取有效的控制措施是当今PCB设计业界的一个热门课题。文章介绍了高速电路设计中的信号完整性问题,着重分析了端接匹配技术的原理和应用,并对不同端接类型给出了仿真分析结果,对实际电路设计调试有较大的指导意义。     

千兆POF收发器设计中的信号完整性分析

该文分析了650nm千兆塑料光纤收发器的电路设计原理,以及PCB设计中会出现的信号完整性问题.借助Cadence PCB SI仿真软件对650nm千兆POF收发器进行PCB设计中的信号完整性分析,对仿真结果进行分析,给出了阻抗失配及避免串扰的解决方案,对PCB的设计起到很好的指导作用.     

高速电路中时序问题的分析与处理

高速电路中信号完整性现象正变得越来越普遍,而时序问题又是信号完整性现象中最为关键的一个问题,所以时序分析及仿真对保证高速PCB设计的质量十分必要.文章从理论上分析了一个高速信号系统中时钟线与数据线之间正确读写所需满足的时序关系.采用Specctraquest工具分析处理了一个实例中的时序问题,并从中得出了进行时序系统设计时所必需遵循的准则.实验结果验证了运用Specctraquest工具处理时序问题的高效性和实用性,具有非常大的推广价值.     

高速PCB中电源完整性的仿真与分析

随着半导体工艺的发展,在电子系统高功耗、高密度、高速、大电流和低电压的发展趋势下,高速PCB设计领域中的电源完整性问题变得日趋严重。本文研究了高速PCB设计中出现的电源完整性问题,并对其进行了仿真分析。     

TMS320C6455的DDR2电路的信号完整性设计

该文利用Ansoft Designer和SIwave配合Cadence Allegro对TMS320C6455的DDR2电路进行信号完整性设计的流程,阐述了高速电路设计过程中如何设定约束规则以及利用仿真工具对PCB进行前仿真和后仿真的方法,有助于硬件设计人员进行高速电路设计.     

基于Hyperlynx的高速互连信号串扰分析

基于高速信号完整性理论,借助信号完整性分析工具Hyperlynx仿真软件,对高速PCB中造成信号串扰的多个因素进行仿真分析,并用该软件中的Board Sim模块对整板进行全局仿真和关键网络仿真分析.仿真结果表明,串扰随着线间距的增大而减小,当线间距是线宽的3倍以上时,两线间的串扰已经很小;串扰受信号频率的影响也比较大,随着频率的升高而变大;当耦合长度小于饱和长度时,串扰将随着耦合长度的增加而增加,但当耦合长度大于饱和长度时,近端串扰值将为一个稳定值;研究表明,合理的端接可以有效地减少传输线间的串扰.     

DSP在加速度计测试中的应用

克服等精度测频法在提高频率测量精度时必需提高有源晶振频率的弊端,设计了一种基于DSP技术的频率测量仪.采用DSP锁相环技术(PLL),将外部输入时钟频率提高5倍,作为时标信号;通过DSP片上高速定时器完成采样速率设定功能;利用外部CPLD构成两个32位高速计数器和计数器开闭控制电路.克服了等精度测量法测量频率的难点,有效地解决了加速度计测量中频率测量的关键问题.使频率测量精度达到10-8,经实际使用,效果良好.     

LTC1606工作原理及其在线阵CCD系统中的应用

分析了具有高采样速率、高分辨率的16位A／D转换器LTC1606的基本特性与工作原理，将其运用于线阵CCD高速数据采集系统．该系统根据线阵CCD的输出特点，使LTCl606工作于R／C控制转换模式下来对CCD输出的模拟电信号进行同步采样．在测径系统中的应用研究表明，该系统对于动态过程中的外径测量具有较高的精确度。     

基于DDS技术的超声电源系统的设计

针对超声电源系统出现的频率跟踪慢、精确度低、振动系统失谐等问题,且为了克服传统PWM专用芯片产生频率漂移大的缺点,采用了直接频率合成技术(DDS)来产生高频信号,实现具有高稳定性、高精度性的大功率超声电源.为提高振动系统的功率因数,对超声换能器进行电感调谐匹配,并根据匹配端采样得到的电压、电流信号,提出了利用锁相控制技术来实现频率自动跟踪的方法.     

基于视频的喷墨检测系统研究与实现

该文首先介绍了基于视频的喷头墨滴检测系统的组成,通过CCD摄像头来完成高速运动墨滴的实时采集。通过对LED的曝光电流以及曝光时间的自动调整,使得采集到的各帧图像在不同频率下的亮度达到基本一致。在此基础上,提出一种基于背景减除的运动墨滴检测方法,能使检测的结果受干扰性小,检测更准确。系统实现了在变频条件下对单个喷孔的速度检测,实验结果表明,得到的速度与频率参数曲线能够充分且准确地反应各喷孔的工作状况。     

高速铣床主轴⁃轴承的振动特性分析

主轴是高速铣床的核心部件,其动力学特性直接影响铣床的加工精度。以德国GMN某型高速铣床电主轴为例,采用有限元方法,建立了主轴⁃轴承系统的有限元模型,研究了主轴的固有振动特性,分析了轴承刚度对主轴固有振型和临界转速的影响。在此基础上,研究了高速主轴的不平衡响应特性,分析了不平衡量大小和位置等因素对主轴振动敏感度的影响规律,发现主轴两端不平衡响应敏感,尤其是连接刀具的一端振幅明显,研究结果可为高速机床主轴系统的动力学设计提供一定的参考。     

智能变频电动执行器控制系统设计

针对传统电动执行器通过改变三相电机相序来改变其转向,通过减速齿轮来降低电机转速的方式已经不适应现代控制的问题,提出一种新的电动执行机构.该机构采用先进且成熟的计算机控制和变频调速技术,在其内部集成一台一体化变频器,实现与多种控制系统直接相连.该电动执行器可控制电机的转向,并能实现变速控制和对电机的最优控制.     

分电源用电势电流双闭环调速系统

用于新型高速高效印染联合机配套及对老型联合机改造的分电源基本单元──电势电流双闭环调速系统的组成、工作原理、特别及效果。     

一种改善串级调速系统功率因数的有效方法

绕线式异步电动机串级调速是一种高效,经济的调速方法。它可以将转差功率回馈至电网或送至电动机轴上,而且结构简单,可靠性高。串级调速系统的结构又决定它自身的功率因数较低,影响串调系统的应用。采用逆变器的不对称控制可以改善功率因数,提高系统的能量指标。     

基于单片机的变频调速技术在矿用电机车上的应用

针对矿用直流架线电机车在调速过程中采用落后的直流电机方式及浪费大量电能的问题,提出了一种由交流异步电动机拖动电机车的调速系统方案。逆变器采用电压空间矢量控制方式,利用单片机生成PWM波,优化了系统的调速性能。     

计算机仿真在高频电子线路教学中的应用

针对传统高频电子线路教学中存在的问题,提出在教学中引入计算仿真进行辅助分析与设计．阐述了Multisim的主要功能与特点,并利用Multisim对高频电路中的典型电路单调谐回路谐振放大器、环形调幅器进行了仿真,各项结果与理论推导相符．形象、生动的演示达到提高学生学习兴趣的效果．