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高速PCB設(shè)計(jì)入門(mén)，初學(xué)者必須理解這10個(gè)概念
要學(xué)習(xí)高速PCB設(shè)計(jì)，首先您必須了解一些基本概念，例如什么是電磁干擾（EMI）？什么是信號(hào)完整性（SI）？什么是反射？為更快地進(jìn)入高速PCB設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
電磁干擾（EMI）
電磁干擾（EMI）是一種電子噪聲，會(huì)干擾電纜信號(hào)并降低信號(hào)完整性。EMI通常是由電磁輻射源（如電動(dòng)機(jī)和機(jī)器）產(chǎn)生的。
電磁干擾EMI既有傳導(dǎo)干擾也有輻射干擾。傳導(dǎo)干擾是指一個(gè)電網(wǎng)上的信號(hào)通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)耦合到另一電網(wǎng)。輻射干擾是指通過(guò)空間將其信號(hào)耦合（干擾）到另一個(gè)電網(wǎng)的干擾源。在高速PCB和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，高頻信號(hào)線，集成電路引腳，各種類(lèi)型的連接器等可能會(huì)成為具有天線特性的輻射干擾源，可能會(huì)發(fā)射電磁波并影響其他系統(tǒng)或系統(tǒng)中的其他子系統(tǒng)。正常工作。
電磁兼容性（EMC）
電磁兼容性（EMC）是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中運(yùn)行而不會(huì)對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備造成不可接受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個(gè)要求：一方面，設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中的電磁干擾（Electromagnetic Disturbance）不能超過(guò)一定限制；另一方面，設(shè)備存在于環(huán)境中電磁干擾具有一定程度的抗擾性，即電磁敏感性（EMS）。
國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）將EMC定義為：信號(hào)和干擾可以共存而不會(huì)損壞信號(hào)中包含的信息。
信號(hào)完整性是指信號(hào)線上的信號(hào)質(zhì)量。具有良好信號(hào)完整性的信號(hào)是在需要時(shí)必須達(dá)到的信號(hào)。信號(hào)完整性差不是由單一因素引起的，而是由電路板設(shè)計(jì)中的綜合因素引起的。主要的信號(hào)完整性問(wèn)題包括反射，振蕩，接地反彈，串?dāng)_等。
電源完整性（PI）
電源完整性（稱(chēng)為PI）用于確認(rèn)電源的源極和目的地的電壓和電流是否滿足要求。電源完整性在當(dāng)今的電子產(chǎn)品中很重要。電源完整性有幾個(gè)級(jí)別：芯片級(jí)別，芯片封裝級(jí)別，板級(jí)別和系統(tǒng)級(jí)別。板級(jí)電源的完整性滿足以下三個(gè)要求：
使芯片引腳的電壓紋波小于規(guī)格（例如，電壓和1V之間的誤差小于+/- 50 mV）
控制接地反彈（也稱(chēng)為同步開(kāi)關(guān)噪聲SSN，同步開(kāi)關(guān)輸出SSO）
減少電磁干擾（EMI）并保持電磁兼容性（EMC）：配電網(wǎng)絡(luò)（PDN）是板上最大的導(dǎo)體，因此是最容易發(fā)送和接收噪聲的天線。
相聲
串?dāng)_是兩條信號(hào)線之間的耦合。信號(hào)線之間的互感和互電容會(huì)在線上產(chǎn)生噪聲。電容耦合感應(yīng)出耦合電流，而電感耦合感應(yīng)出耦合電壓。PCB板層參數(shù)，信號(hào)線間距，驅(qū)動(dòng)器和接收器端子的電氣特性以及線路端接方法都對(duì)串?dāng)_有一定影響。
反射
反射是傳輸線上的回聲。一部分信號(hào)功率（電壓和電流）被傳輸?shù)骄€路并到達(dá)負(fù)載，但是一部分被反射。如果源和負(fù)載具有相同的阻抗，則不會(huì)發(fā)生反射。電源和負(fù)載阻抗之間的不匹配會(huì)引起在線反射，并且負(fù)載會(huì)將一部分電壓反射回電源。如果負(fù)載阻抗小于源阻抗，則反射電壓為負(fù)。相反，如果負(fù)載阻抗大于源阻抗，則反射電壓為正。這種反射可能是由于布線幾何形狀的變化，錯(cuò)誤的導(dǎo)線端接，通過(guò)連接器的傳輸以及電源平面中的不連續(xù)引起的。
過(guò)沖和下沖
過(guò)沖是超過(guò)設(shè)置電壓的第一個(gè)峰值或谷值-對(duì)于上升沿，最高電壓，對(duì)于下降沿，最低電壓。下沖是下一個(gè)谷或峰。過(guò)大的過(guò)沖會(huì)導(dǎo)致保護(hù)二極管工作，從而導(dǎo)致過(guò)早的故障。下沖過(guò)大會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)錯(cuò)誤（操作錯(cuò)誤）。
振鈴和舍入
振蕩現(xiàn)象是反復(fù)的過(guò)沖和下沖。信號(hào)的振蕩和周?chē)恼袷幨怯删€路上過(guò)大的電感和電容引起的。振蕩屬于欠阻尼狀態(tài)，周?chē)恼袷帉儆谶^(guò)載狀態(tài)。信號(hào)完整性問(wèn)題通常發(fā)生在諸如時(shí)鐘之類(lèi)的周期性信號(hào)中。振蕩和環(huán)繞振蕩是由多種因素引起的，反射也是如此?？梢酝ㄟ^(guò)適當(dāng)?shù)亩私觼?lái)減小振蕩，但不能完全消除。