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100條估計信號完整性效應的經(jīng)驗法則(二)

發(fā)布時間:2019-09-11 責任編輯:wenwei

【導讀】在上一篇文章“100條估計信號完整性效應的經(jīng)驗法則(一)”中,我們介紹了50條估計信號完整性效應的經(jīng)驗法則。本文中,我們將介紹剩下的50條估計信號完整性效應的經(jīng)驗法則。
 
100條估計信號完整性效應的經(jīng)驗法則(二)
 
估計信號完整性效應的經(jīng)驗法則(51-100):
 
51、遠端容性負載會增加信號的上升時間。10-90%上升時間約是(100*C)PS,其中C的單位是pF。
 
52、如果突變的電容小于0.004*產(chǎn)生較多的反射噪聲RT,則可能不會產(chǎn)生問題。
 
53、50歐姆傳輸線中拐角的電容(pF)是線寬(MIL)的2倍。
 
54、容性突變會使50%點的時延約增加0.5*Z0*C。
 
55、如果突變的電感(nH)小于上升時間(ns)的10倍,則不會產(chǎn)生問題。
 
56、對上升時間少于1ns的信號,回路電感約為10nH的軸向引腳電阻可能會產(chǎn)生較多的反射噪聲,這時可換成片式電阻。
 
57、在50歐姆系統(tǒng)中,需要用4pF電容來補償10nH的電感。
 
58、1GHz時,1盎司銅線的電阻約是其在DC狀態(tài)下電阻的15倍。
 
59、1GHz時,8mil寬的傳輸線的電阻產(chǎn)生的衰減與介質(zhì)材料產(chǎn)生的衰減相當,并且介質(zhì)材料產(chǎn)生的衰減隨著頻率變化得更快。
 
60、對于3mil或更寬的傳輸線而言,低損耗狀態(tài)全是發(fā)生在10MHz頻率以上。在低損耗狀態(tài)時,特性阻抗以及信號速度與損耗和頻率無關。在常見的級互連中,不存在由損耗引起的色散現(xiàn)象。
 
61、-3dB衰減相當于初始信號功率減小到50%,初始電壓幅度減小到70%。
 
62、-20dB衰減相當于初始信號功率減小到1%,初始電壓幅度減小到10%。
 
63、當處于趨膚效應狀態(tài)時,信號路徑與返回路徑的單位長度串聯(lián)約是(8/W)*sqrt(F)(其中線寬W:mil、頻率F:GHz)。
 
64、50歐姆的傳輸線中,由導體產(chǎn)生的單位長度衰減約是36/(WZ0)dB/inch。
 
65、FR4的耗散因子約是0.02。
 
66、1GHz時,F(xiàn)R4中由介質(zhì)材料產(chǎn)生的衰減約是0.1dB/inch,并隨頻率線性增加。
 
67、對于FR4中的8mil寬、50歐姆傳輸線,在1GHz時,其導體損耗與介質(zhì)材料損耗相等。
 
68、受損耗因子的制約,F(xiàn)R4互連線(其長是LEN)的帶寬約是30GHz/Len。
 
69、FR4互連線可以傳播的最短時間是10ps/inch*Len。
 
70、如果互連線長度(inch)大于上升時間(ns)的50倍,則FR4介質(zhì)板中由損耗引起的上升邊退化是不可忽視的。
 
71、一對50歐姆微帶傳輸線中,線間距與線寬相等時,信號線間的耦合電容約占5%。
 
72、一對50歐姆微帶傳輸線中,線間距與線寬相等時,信號線間的耦合電感約占15%。
 
73、對于1ns的上升時間,F(xiàn)R4中近端噪聲的飽和長度是6inch,它與上升時間成比例。
 
74、一跟線的負載電容是一個常數(shù),與附近其他線的接近程度無關。
 
75、對于50歐姆微帶線,線間距與線寬相等時,近端串擾約為5%。
 
76、對于50歐姆微帶線,線間距是線寬的2倍時,近端串擾約為2%。
 
77、對于50歐姆微帶線,線間距是線寬的3倍時,近端串擾約為1%。
 
78、對于50歐姆帶狀線,線間距與線寬相等時,近端串擾約為6%。
 
79、對于50歐姆帶狀線,線間距是線寬的2倍時,近端串擾約為2%。
 
80、對于50歐姆帶狀線,線間距是線寬的3倍時,近端串擾約為0.5%。
 
81、一對50歐姆微帶傳輸線中,間距與線寬相等時,遠端噪聲是4%*TD/RT。如果線時延是1ns,上升時間時0.5ns,則遠端噪聲是8%。
 
82、一對50歐姆微帶傳輸線中,間距是線寬的2倍時,遠端噪聲是2%*TD/RT。如果線時延是1ns,上升時間時0.5ns,則遠端噪聲是4%。
 
83、一對50歐姆微帶傳輸線中,間距是線寬的3倍時,遠端噪聲是1.5%*TD/RT。如果線時延是1ns,上升時間時0.5ns,則遠端噪聲是4%。
 
84、帶狀線或者完全嵌入式微帶線上沒有遠端噪聲。
 
85、在50歐姆總線中,不管是帶狀線還是微帶線,要使最懷情況下的遠端噪聲低于5%,就必須保持線間距大于線寬的2倍。
 
86、在50歐姆總線中,線間距離等于線寬時,受害線上75%的竄擾來源于受害線兩邊鄰近的那兩跟線。
 
87、在50歐姆總線中,線間距離等于線寬時,受害線上95%的竄擾來源于受害線兩邊距離最近的每邊各兩根線條。
 
88、在50歐姆總線中,線間距離是線寬的2倍時,受害線上100%的竄擾來源于受害線兩邊鄰近的那兩根線條。這是忽略與總線中其他所有線條間的耦合。
 
89、對于表面布線,加大相鄰信號線間的距離使之足以添加一個防護布線,串擾常常就會減小到一個可以接受的水平,而且這時沒必要增加防護布線。添加終端短接的防護布線可將串擾減小到50%。
 
90、對于帶狀線,使用防護線可以使串擾減小到不用防護線時的10%。
 
91、為了保持開關噪聲在可以接受的水平,必須使互感小于2.5nH*上升時間(ns)。
 
92、對于受開關噪聲限制的接插件或者封裝來說,最大可用的時鐘頻率是250MHz/(N*Lm)。其中,Lm是信號/返回路徑對之間的互感(nH),N是同時開關線的數(shù)量。
 
93、在LVDS信號中,共模信號分量是差分信號分量達2倍以上。
 
94、如果之間沒有耦合,差分對的差分阻抗是其中任意一個單端線阻抗的2倍。
 
95、一對50歐姆微帶線,只要其中一跟線的電壓維持在高或低不變,則另一跟線的單端特性阻抗就與鄰近線的距離完全無關。
 
96、在緊耦合差分微帶線中,與線寬等于線間距時的耦合相比,線條離得很遠而沒有耦合時,差分特性阻抗僅會降低10%左右。
 
97、對于寬邊耦合差分對,線條間的距離應至少比線寬大,這么做的目的是為了獲得可高達100歐姆的差分阻抗。
 
98、FCC的B級要求是,在100MHz時,3M遠處的遠場強度要小于150μV/M。
 
99、鄰近的單端攻擊次線在強耦合差分對上產(chǎn)生的差分信號串擾比弱耦合差分對上的少30%。
 
100、鄰近的單端攻擊次線在強耦合差分對上產(chǎn)生的共模信號串擾比弱耦合差分對上的多30%。
 
 
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