PCB設計進行噪聲預算,電壓容限你搞懂了嗎?
發布時間:2018-09-28 責任編輯:xueqi
【導讀】在高速PCB設計中,有很大一部分工作是進行噪聲預算,規劃係統各種噪聲源產生噪聲大小。這就涉及到一個非常基礎但十分重要的概念:電壓容限。
電壓容限是指驅動器的輸出與接收端輸入在最壞情況下的靈敏度之間的差值。很多器件都是輸入電壓敏感的。
對於驅動器端輸出高電平不低於VOH min,輸出低電平不高於VOL max。而對於接收端輸入來說,隻要高於VIH min,就可以保證可靠接收到邏輯1,隻要低於VIL max即可保證接收到邏輯0。而如果輸入電壓位於VIH min和VIL max之間的區域時,可能被接收電路判為1,也可能判為0,yinciduiyujieshoudianlulaishuoshurudianyabunengchuyuzhegebudingtaiquyu。yigaodianpingshuchuheshuruguanxilaikan,zuixiaodeshuchuzhihezuixiaoyunxushuruzhizhijiancunzaiyigechazhi,zhegezhijiushigaodianpingdedianyarongxian。
即:高電平電壓容限 = VOH min - VIH min 。同理低電平電壓容限 = VIL max - VOL max 。
電(dian)壓(ya)容(rong)限(xian)為(wei)處(chu)理(li)電(dian)路(lu)係(xi)統(tong)中(zhong)各(ge)種(zhong)不(bu)理(li)想(xiang)因(yin)素(su)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)個(ge)緩(huan)衝(chong)地(di)帶(dai),使(shi)得(de)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)容(rong)忍(ren)發(fa)送(song)和(he)接(jie)收(shou)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)信(xin)號(hao)畸(ji)變(bian)。電(dian)壓(ya)容(rong)限(xian)在(zai)係(xi)統(tong)噪(zao)聲(sheng)預(yu)算(suan)設(she)計(ji)中(zhong)占(zhan)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong),係(xi)統(tong)最(zui)終(zhong)的(de)噪(zao)聲(sheng)總(zong)量(liang)不(bu)能(neng)超(chao)過(guo)電(dian)壓(ya)容(rong)限(xian),否(fou)則(ze),信(xin)號(hao)進(jin)入(ru)接(jie)收(shou)端(duan)的(de)不(bu)定(ding)態(tai)區(qu)域(yu)時(shi),係(xi)統(tong)將(jiang)無(wu)法(fa)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。
實際係統中總會有不理想的因素,造成信號的惡化,引入噪聲。下麵幾種情況都會引入噪聲:
1、youyuhuiluzukangdecunzai,huiluzhongbiranchanshengyajiang,daozhigeluojiqijianzhijiancunzaididianweicha。mendianlufasongdexinhaoshibendididianweishangdeyigegudingdianwei,ruguofasongduanyujieshouduandecankaodianweizhijianfashenglepianyi,nameshoudaodejianghuishilingwaiyigedianwei。
2、某些邏輯係列產品的門限電平是一個溫度的函數。溫度較低的門電路到溫度較高的門電路的信號傳送可能容限減少或者負的容限值。
3、kuaisubianhuadefanhuixinhaodianliu,liujingjieditongludiangan,yinqiluojiqijianzhijiandeduididianyabianhua。zhexieduididianyachaduiyujieshouxinhaodianweideyingxiangjiuxiangshangmiansuoshuodezhiliudidianweichayiyang。zheshiganxingchuanraodeyizhongxingshi。
4、鄰(lin)近(jin)線(xian)路(lu)上(shang)的(de)信(xin)號(hao)可(ke)能(neng)通(tong)過(guo)各(ge)自(zi)的(de)互(hu)容(rong)或(huo)互(hu)感(gan)相(xiang)互(hu)耦(ou)合(he),對(dui)某(mou)個(ge)指(zhi)定(ding)的(de)線(xian)路(lu)產(chan)生(sheng)串(chuan)擾(rao)。串(chuan)擾(rao)疊(die)加(jia)到(dao)預(yu)期(qi)的(de)接(jie)收(shou)信(xin)號(hao)之(zhi)上(shang),可(ke)能(neng)使(shi)一(yi)個(ge)好(hao)信(xin)號(hao)偏(pian)移(yi)到(dao)鄰(lin)近(jin)開關門限。
5、振鈴、反射、長的線路使二進製信號的形狀產生扭曲。與發射端相比,接收端變化了的信號顯得更小(或更大)。容限為信號失真流出了一些容許限度。
前兩種情況在所有電子係統都會存在,無論其運行速度如何。後三種是高速係統特有的。這3個高速效應都隨被傳輸信號的大小而改變:信號返回電流越大,引起的地電位差越高。信號電壓(或電流)越yue大da,產chan生sheng的de串chuan擾rao越yue多duo,而er且qie傳chuan輸shu信xin號hao越yue大da,表biao現xian出chu的de振zhen鈴ling和he反fan射she越yue嚴yan重zhong。因yin此ci不bu論lun是shi低di速su還hai是shi高gao速su係xi統tong,都dou不bu可ke避bi免mian的de引yin入ru噪zao聲sheng,而er電dian壓ya容rong限xian給gei了le係xi統tong調tiao整zheng地di餘yu地di。
來源:EEChina
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