邊沿速率問(wèn)題
發(fā)布時(shí)間:2017/3/8 22:13:27 訪(fǎng)問(wèn)次數(shù):1584
由于芯片工藝飛速發(fā)展,信號(hào)的邊沿速率也是越來(lái)越快,目前信號(hào)的上升沿都在1ns左右。GAL22V10D-25LJI這樣就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)和板級(jí)信號(hào)完整性(⒌)、電磁兼容性(EMC)的問(wèn)題更加突出?焖俚男盘(hào)切換時(shí)間(邊沿速率)將導(dǎo)致回流、串?dāng)_、阻尼振蕩(振鈴)及反射等問(wèn)題的增加。
信號(hào)的邊沿速率與信號(hào)的工作頻率是兩個(gè)不同的概念,高的邊沿速率不一定是高的頻率。例如,在實(shí)際的應(yīng)用中,可能系統(tǒng)的工作頻率并不高。但如果信號(hào)的上升速率過(guò)快,將會(huì)產(chǎn)生較大振鈴現(xiàn)象,同樣會(huì)帶來(lái)信號(hào)完整性的問(wèn)題。當(dāng)振鈴信號(hào)到達(dá)器件所能容忍的極限值時(shí)會(huì)使器件內(nèi)部的半導(dǎo)體特性發(fā)生變化(電子遷移)、會(huì)使器件發(fā)熱及功耗加大等,造成系統(tǒng)的可靠性降低,并且較快的邊沿速率其功耗也較大。
信號(hào)的邊沿速率與器仵的輸出強(qiáng)度(輸出驅(qū)動(dòng)電流)有直接的關(guān)系,過(guò)強(qiáng)的輸出驅(qū)動(dòng)電流除了能夠提高信號(hào)的邊沿速率之外,還會(huì)對(duì)周?chē)钠骷皞鬏斁(xiàn)造成干擾,主要表現(xiàn)如下。
(1)邊沿速率與信號(hào)路徑傳播延時(shí)之比決定了對(duì)模擬行為建模的復(fù)雜度。當(dāng)邊沿速率快過(guò)信號(hào)路徑延時(shí)的4~6倍時(shí),簡(jiǎn)單的集中參數(shù)型不再適用。這就是說(shuō),當(dāng)邊沿速率小于4~6Ⅱ時(shí),6h(1h=2.54cm)或更長(zhǎng)的PC板銅線(xiàn)變成了傳輸線(xiàn),即使在低時(shí)鐘速率下,也容易產(chǎn)生大量的信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題。
(2)當(dāng)兼有快速的邊沿與快速的時(shí)鐘速率(縮短的總線(xiàn)周期)時(shí),即使邊沿不產(chǎn)生其他問(wèn)題,由于信號(hào)的穩(wěn)定時(shí)間變短,也會(huì)引起附加的問(wèn)題。
(3)較快的邊沿速度通常反映了較大的輸出電流,這會(huì)進(jìn)一步增加接地反彈,尤其在寬頻總線(xiàn)上,較大的電流甚至?xí)黾哟當(dāng)_。
由于芯片工藝飛速發(fā)展,信號(hào)的邊沿速率也是越來(lái)越快,目前信號(hào)的上升沿都在1ns左右。GAL22V10D-25LJI這樣就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)和板級(jí)信號(hào)完整性(⒌)、電磁兼容性(EMC)的問(wèn)題更加突出?焖俚男盘(hào)切換時(shí)間(邊沿速率)將導(dǎo)致回流、串?dāng)_、阻尼振蕩(振鈴)及反射等問(wèn)題的增加。
信號(hào)的邊沿速率與信號(hào)的工作頻率是兩個(gè)不同的概念,高的邊沿速率不一定是高的頻率。例如,在實(shí)際的應(yīng)用中,可能系統(tǒng)的工作頻率并不高。但如果信號(hào)的上升速率過(guò)快,將會(huì)產(chǎn)生較大振鈴現(xiàn)象,同樣會(huì)帶來(lái)信號(hào)完整性的問(wèn)題。當(dāng)振鈴信號(hào)到達(dá)器件所能容忍的極限值時(shí)會(huì)使器件內(nèi)部的半導(dǎo)體特性發(fā)生變化(電子遷移)、會(huì)使器件發(fā)熱及功耗加大等,造成系統(tǒng)的可靠性降低,并且較快的邊沿速率其功耗也較大。
信號(hào)的邊沿速率與器仵的輸出強(qiáng)度(輸出驅(qū)動(dòng)電流)有直接的關(guān)系,過(guò)強(qiáng)的輸出驅(qū)動(dòng)電流除了能夠提高信號(hào)的邊沿速率之外,還會(huì)對(duì)周?chē)钠骷皞鬏斁(xiàn)造成干擾,主要表現(xiàn)如下。
(1)邊沿速率與信號(hào)路徑傳播延時(shí)之比決定了對(duì)模擬行為建模的復(fù)雜度。當(dāng)邊沿速率快過(guò)信號(hào)路徑延時(shí)的4~6倍時(shí),簡(jiǎn)單的集中參數(shù)型不再適用。這就是說(shuō),當(dāng)邊沿速率小于4~6Ⅱ時(shí),6h(1h=2.54cm)或更長(zhǎng)的PC板銅線(xiàn)變成了傳輸線(xiàn),即使在低時(shí)鐘速率下,也容易產(chǎn)生大量的信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題。
(2)當(dāng)兼有快速的邊沿與快速的時(shí)鐘速率(縮短的總線(xiàn)周期)時(shí),即使邊沿不產(chǎn)生其他問(wèn)題,由于信號(hào)的穩(wěn)定時(shí)間變短,也會(huì)引起附加的問(wèn)題。
(3)較快的邊沿速度通常反映了較大的輸出電流,這會(huì)進(jìn)一步增加接地反彈,尤其在寬頻總線(xiàn)上,較大的電流甚至?xí)黾哟當(dāng)_。
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