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PCB技術

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高速電路和高頻電路的概念
2021-04-19
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“高速電路”已經成為當今電子工程師們常常提及的一個名詞,但究竟什么是高速電路?這的確是一個“熟悉”而又“含糊”的概念。而事實上,業(yè)界對高速電路并沒有一個一致的界說,通常對高速電路的界定有以下多種觀點:有人以為,假如數(shù)字邏輯電路的頻率到達或者超越45MHZ~50MHZ,而且作業(yè)在這個頻率之上的電路已經占到了整個電子系一致定的份量(比如說1/3),就稱為高速電路;也有人以為高速電路和頻率并沒有什么大的聯(lián)絡,是否高速電路只取決于它們的上升時間;還有人以為高速電路就是咱們早些年沒有觸摸過,或者說能發(fā)生而且考慮到趨膚效應的電路;更多的人則對高速進行了量化的界說,即當電路中的數(shù)字信號在傳輸線上的推遲大于1/2上升時間時,就叫做高速電路,本文也沿襲這個界說作為考慮高速問題的標準。


  此外,還有一個簡單發(fā)生混雜的是“高頻電路”的概念,“高頻”和“高速”有什么區(qū)別呢?關于高頻,很多人的理解就是較高的信號頻率,雖然不能說這種觀點有誤,但關于高速電子設計工程師來說,理解應當更為深刻,咱們除了關心信號的固有頻率,還應當考慮信號發(fā)射時一起伴隨發(fā)生的高階諧波的影響,一般咱們運用下面這個公式來做界說信號的發(fā)射帶寬,有時也稱為EMI發(fā)射帶寬:
  F=1/(Tr*π), F是頻率(GHz);Tr(納秒)指信號的上升時間或下降時間。


  通常當F>100MHz的時候,就能夠稱為高頻電路。所以,在數(shù)字電路中,是否是高頻電路,并不在于信號頻率的高低,而主要是取決于上升沿和下降沿。根據(jù)這個公式能夠推算,當上升時間小于3.185ns左右的時候,咱們以為是高頻電路。


  關于大多數(shù)電子電路硬件設計工程師來說,完全沒有必要拘泥于概念的差異,心中應該有個廣義的“高速”界說,那就是:假如在確保正確的電氣銜接的前提下,電路仍不能穩(wěn)定的高性能作業(yè),而需要進行特殊的布局,布線,匹配,屏蔽等處理,那么,這就是“高速”設計。 


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