基础的才是根本的

大家好,我是广元兄。很高兴和大家分享信号完整性的相关知识。希望大家点赞,分享。有什么问题加微交流学习,微信号【SI_Basic】。

Slogan:一起学习,共同进步!

前些日子,交流群里有人分享了面试的一些提问,读来都是些基础相关性的问题,但是有些还真不一定答好。

想起之前总结过一些基础知识,那就再拿出来和大家分享一下:

  • 信号带宽的定义&经验公式?

定义:最高有效正弦波频率分量。

经验公式:

其实,这里还可以想到平坦响应,高斯响应

  • PCIe Gen3 AC耦合电容范围及摆放位置?

摆放位置的回答需要分链路情况:

  1. 发送端和接收端在同一片PCB板上,发送端或者接收端靠近放都行,就是不能放链路的中间位置
  2. 发送端和接收端不在同一片PCB板上,靠近发送端或连接器摆放

这里顺带会提SATA和USB信号的情况:

  1. SATA TX信号的串容靠近TX连接器都可,RX信号的串容必须靠近连接器放置
  2. USB信号,电容、CMC和ESD靠终端摆放

  • 传输线的定义?

有的资料给出的是:传输线由任意两条有一定长度的导线组成。其中一条标记为信号路径,另一条标记为返回路径。

试着了解一下英文原版:

In a PCB, a transmission line is a trace and one or two planes.

信号反射和串扰的原因是什么?

信号遇到阻抗突变就会发生反射,发生反射的原因是为了满足两个重要的边界条件:分界处电压和电流平衡。

从能量方面来说,就是能量守恒保证系统平衡。蓝宝书里的一张图比较形象:

这里会衍生一些问题,比如阻抗突变的情况有哪些?

  1. 过孔
  2. 线宽变化
  3. 层转换
  4. 接插件
  5. 拓扑结构(分支线、T行线或桩线)

  • 串扰产生的根本原因?

边缘场。解决方法:线与线之间距离拉大,串扰减小。

当然这里有些资料给出的原因是:电磁场的变化。信号传播过程中,信号附近电磁场发生变化产生串扰。

信号在传输线中传播,衰减的方式有哪些?

  1. 辐射损耗
  2. 耦合到相邻走线
  3. 阻抗不匹配
  4. 导线损耗
  5. 介质损耗

知识延伸:

辐射损耗很小,电磁干扰的考量中很重要。

耦合部分,考虑传输线的紧耦合情况,必将有部分能量被耦合到相邻走线上。

阻抗不匹配引起的突变,会引起上升边的退化,能量的反射,回到源端,被端接电阻或源端驱动器内阻吸收和消耗。

导线损耗和介质损耗考虑较多。信号的能量都损失在传输线的材料中,所损失的信号能量转去使传输线加热。

导线损耗是指信号路径和返回路径上的能量损耗,本质上它是由导线的串联电阻引起的。

介质损耗是指介质中的能量损耗,它是由材料的特殊特性(材料的耗散因子)引起的。

  • PCB中影响信号走线阻抗的因素有哪些?
  1. 介质厚度
  2. 线宽
  3. 介电常数
  4. 铜箔厚度
  5. 阻焊

介质厚度的影响最大。

  • 趋肤效应的原因?

趋肤效应是由电流流经最低阻抗的要求促成的,而在高频中,路径的阻抗主要由回路电感决定。

  • 玻纤效应的影响?
  1. 阻抗变化
  2. 差分走线之间的Skew效应

同时这两个问题,也可以引出:等长不等时的匹配的问题。

  • 信号完整性考虑哪些方面?
  1. 信号完整性(Signal Integrity,SI),主要指信号波形的失真;
  2. 电源完整性(Power Integrity,PI),主要指为有源器件供电的互连线及各相关元器件的噪声;

  3. 电磁兼容(ElectroMagnetic Compatibility,EMC),主要指产品自身产生的电磁辐射和由外场导入产品的电磁干扰。

当然也还会有针对示波器和铜箔细化的知识点:

  • 示波器的技术性能有哪些相关指标?

带宽,采样率,存储深度等。

  • 铜箔的类型有哪些?

标准铜箔HTE,反转铜箔RTF,VLP,HVLP等。

群里也有人在讨论,这些基础知识到底有什么用?

如果只做一类或一种产品,经验值就可以。但如果你想做信号完整类的工作,不同产品类,那基础才是根本。

声明:本内容为作者独立观点,不代表电子星球立场。未经允许不得转载。授权事宜与稿件投诉,请联系:editor@netbroad.com
觉得内容不错的朋友,别忘了一键三连哦!
赞 3
收藏 4
关注 74
成为作者 赚取收益
全部留言
0/200
成为第一个和作者交流的人吧
<caption id='vUbnrU'><ins></ins></caption><sub id='HXCx'><del></del></sub>
<base id='pltceSNX'><tt></tt></base><tt id='NVWfpdn'><xmp></xmp></tt>
    <font id='YJv'><marquee></marquee></font><tt id='xvX'><strike></strike></tt>
      <option id='Qi'><big></big></option><kbd id='bWyCM'><legend></legend></kbd><span id='lZul'><strike></strike></span>
      <l></l>
        <sub id='OuxX'><thead></thead></sub><optgroup id='arXKCHs'><legend></legend></optgroup><blockquote id='KbcSfOLB'><tt></tt></blockquote>