千兆位设备PCB的信号完整性设计

文章摘要：电源分配与EMC数据传输速率的提高伴随着更快的边沿速率，需要在更宽的频带内保证电源稳定性。一个高速系统可能会通过瞬态10A的电流，并且要求电源最大纹波50mV，也就是说要保证一定频率范围内电源分配网路的阻抗在5mΩ以内，例如信号的上升时间小于0.5ns，要考虑的频宽范围达1.0GHz。在千兆位系统设计中，要避免同步噪声(SSN)的干扰，保证电源分配系统在带宽范围内具有较低阻抗。一般在低频段，采用去耦电容降低阻抗，高频段主要考虑电源、地平面分布。图4显示了电源、地平面层考虑去耦电容和没有考虑去耦电容影响时，阻抗变化的频率响应图。SpecctraQuest软件可以分析由于封装结构造成的同步噪声的影

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　　电源分配与EMC

　　数据传输速率的提高伴随着更快的边沿速率，需要在更宽的频带内保证电源稳定性。一个高速系统可能会通过瞬态10A的电流，并且要求电源最大纹波50mV，也就是说要保证一定频率范围内电源分配网路的阻抗在5mΩ以内，例如信号的上升时间小于0.5ns，要考虑的频宽范围达1.0GHz。

　　在千兆位系统设计中，要避免同步噪声(SSN)的干扰，保证电源分配系统在带宽范围内具有较低阻抗。一般在低频段，采用去耦电容降低阻抗，高频段主要考虑电源、地平面分布。图4显示了电源、地平面层考虑去耦电容和没有考虑去耦电容影响时，阻抗变化的频率响应图。

　　SpecctraQuest软件可以分析由于封装结构造成的同步噪声的影响，其中的Power Integrity(PI)软件采用频域分析电源分配系统，可以有效地分析去耦电容数量与位置以及电源、地平面的影响效果，帮助工程师进行去耦电容选择以及放置位置、布线和平面分布分析。

　　EMC即电磁兼容性，产生的问题包含过量电磁辐射及对电磁辐射敏感性两方面。它产生的主要原因是电路工作频率太高以及布局布线不合理。目前已有进行EMC仿真的软件工具，但EMC的问题可以由许多电磁方面的原因引起，仿真参数和边界条件设置很困难，这将直接影响仿真结果的准确性和实用性。最通常的做法是将控制EMC的各项设计规则应用在设计的每一环节，实现在设计各环节上的规则驱动和控制，设计完成测试验证后又可以形成新的规则应用到新的设计中。

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