高速信號設計
㈠ 高速信號線都有哪些怎麼判別是否高速信號線。
其實我們通常所說的高速信號一般都是數字范疇，當然它也是個相對概念。
1. 射頻信號版工作頻率很高，但權是多數為模擬，所以一般直接叫它射頻而不是高速；
2. 一般經驗判斷，信號速率在Gbps級別可以被界定為高速信號，但其實信號上升沿快到一定程度就可以稱之為高速信號。必須重申，高速只是相對概念；
3. 時鍾是一切信號的基礎，原則上沒有任何信號比時鍾更快；可以認為它是高速信號，至少是什麼重要的信號；
4. 我們常見的X86平台中，QPI，DMI，PCIe，SATA這些傳輸速率都很高，上升沿也很快，可以被界定為高速；現在的DDR也基本可以認為是高速；
5. 地址就要看是什麼地址了。一般的local bus之類的地址工作頻點在幾十Mbps，上升沿也不算很快，這類應該算是並行匯流排。
最後想說，不需要太糾結高速這個概念，實際上很多「低速」信號也很容易出現問題，比如上面提到的local bus。信號完整新需要關注的東西很多，關鍵在於清楚知道它的最大問題存在於哪兒，高低速只是個表面稱呼罷了。
㈡ 高速電路的信號完整性涉及電路設計中的哪些方面
高速電路跟一般電路設計最大的不同是分布電容和分布電感對電路的影響。 一般電路由於回速度低，分布電容和答引腳分布電感都忽略不計，因此設計電路非常容易。 高速電路中，輸入輸出的分布電容會對信號有非常嚴重的分流作用而產生消耗
㈢ 高速電路的設計與一般電路的設計有何不同
高速電路跟一般電路設計最大的不同是分布電容和分布電感對電路的影響。
一般電路由於速度低，分布電容和引腳分布電感都忽略不計，因此設計電路非常容易。
高速電路中，輸入輸出的分布電容會對信號有非常嚴重的分流作用而產生消耗，引腳的電感又會產生很大的電流阻礙和延遲作用，為了使輸出信號邊緣陡直，輸出就必須有很強的電流輸出能力，這就要求輸出晶體管能有大電流輸出能力和非常低的輸出阻抗，這樣電路的功耗就會變得很大，為了降低功耗就必須降低工作電壓，降低工作電壓後信號傳輸雜訊又容易淹沒信號，因此相互矛盾。所以現在的CPU為了提高時鍾頻率都盡量的縮小晶元的面積減少分布電容和分布電感，同時盡量降低供電電壓降低功耗，這樣就出現了18nm工藝及超低電壓工作的器件，也相應的有部分發燒友採用提高供電電壓增加冷卻系統的手段來達到超頻的目的等。
從這里來看，要速就必然有大功耗和小體積，因此功率大的變頻器調制頻率始終作不高，因為功耗無法接受，再就是伺服器耗電始終作不小，因為高速電路負載電流必然很大，供電電壓又不能太低影響信號傳輸的可靠性。
㈣ PCB設計能力裡面有句話：「最高速信號：10G差分信號」。請問這個是什麼意思，非常謝謝！
PCB板上的高速信號的布線同傳統信號的PCB布線方式完全不同,可以認為,頻率越高的PCB走線越麻煩.能布線上10G信號的是很高手了.
㈤ 如何做好高速PCB信號流向處理
高速設計
嚴格控制關鍵網線的走線長度
如果設計中有高速跳變的邊沿，就必須考慮到在PCB板上存在傳輸線效應的問題。現在普遍使用的很高時鍾頻率的快速集成電路晶元更是存在這樣的問題。解決這個問題有一些基本原則：如果採用CMOS或TTL電路進行設計，工作頻率小於10MHz，布線長度應不大於7英寸。工作頻率在50MHz布線長度應不大於1.5英寸。如果工作頻率達到或超過75MHz布線長度應在1英寸。對於GaAs晶元最大的布線長度應為0.3英寸。如果超過這個標准，就存在傳輸線的問題
合理規劃走線的拓撲結構
解決傳輸線效應的另一個方法是選擇正確的布線路徑和終端拓撲結構。走線的拓撲結構是指一根網線的布線順序及布線結構。當使用高速邏輯器件時，除非走線分支長度保持很短，否則邊沿快速變化的信號將被信號主幹走線上的分支走線所扭曲。通常情形下，PCB走線採用兩種基本拓撲結構，即菊花鏈(Daisy Chain)布線和星形(Star)分布。
對於菊花鏈布線，布線從驅動端開始，依次到達各接收端。如果使用串聯電阻來改變信號特性，串聯電阻的位置應該緊靠驅動端。在控制走線的高次諧波干擾方面，菊花鏈走線效果最好。但這種走線方式布通率最低，不容易100%布通。實際設計中，我們是使菊花鏈布線中分支長度盡可能短，安全的長度值應該是：Stub Delay <= Trt *0.1.
例如，高速TTL電路中的分支端長度應小於1.5英寸。這種拓撲結構佔用的布線空間較小並可用單一電阻匹配終結。但是這種走線結構使得在不同的信號接收端信號的接收是不同步的。
星形拓撲結構可以有效的避免時鍾信號的不同步問題，但在密度很高的PCB板上手工完成布線十分困難。採用自動布線器是完成星型布線的最好的方法。每條分支上都需要終端電阻。終端電阻的阻值應和連線的特徵阻抗相匹配。這可通過手工計算，也可通過CAD工具計算出特徵阻抗值和終端匹配電阻值。
在上面的兩個例子中使用了簡單的終端電阻，實際中可選擇使用更復雜的匹配終端。第一種選擇是RC匹配終端。RC匹配終端可以減少功率消耗，但只能使用於信號工作比較穩定的情況。這種方式最適合於對時鍾線信號進行匹配處理。其缺點是RC匹配終端中的電容可能影響信號的形狀和傳播速度。
串聯電阻匹配終端不會產生額外的功率消耗，但會減慢信號的傳輸。這種方式用於時間延遲影響不大的匯流排驅動電路。串聯電阻匹配終端的優勢還在於可以減少板上器件的使用數量和連線密度。
最後一種方式為分離匹配終端，這種方式匹配元件需要放置在接收端附近。其優點是不會拉低信號，並且可以很好的避免雜訊。典型的用於TTL輸入信號(ACT, HCT, FAST)。
此外，對於終端匹配電阻的封裝型式和安裝型式也必須考慮。通常SMD表面貼裝電阻比通孔元件具有較低的電感，所以SMD封裝元件成為首選。如果選擇普通直插電阻也有兩種安裝方式可選：垂直方式和水平方式。
垂直安裝方式中電阻的一條安裝管腳很短，可以減少電阻和電路板間的熱阻，使電阻的熱量更加容易散發到空氣中。但較長的垂直安裝會增加電阻的電感。水平安裝方式因安裝較低有更低的電感。但過熱的電阻會出現漂移，在最壞的情況下電阻成為開路，造成PCB走線終結匹配失效，成為潛在的失敗因素。
3.抑止電磁干擾的方法
很好地解決信號完整性問題將改善PCB板的電磁兼容性(EMC)。其中非常重要的是保證PCB板有很好的接地。對復雜的設計採用一個信號層配一個地線層是十分有效的方法。此外，使電路板的最外層信號的密度最小也是減少電磁輻射的好方法，這種方法可採用"表面積層"技術"Build-up"設計製做PCB來實現。表面積層通過在普通工藝 PCB 上增加薄絕緣層和用於貫穿這些層的微孔的組合來實現 ，電阻和電容可埋在表層下，單位面積上的走線密度會增加近一倍，因而可降低 PCB的體積。PCB 面積的縮小對走線的拓撲結構有巨大的影響，這意味著縮小的電流迴路，縮小的分支走線長度，而電磁輻射近似正比於電流迴路的面積；同時小體積特徵意味著高密度引腳封裝器件可以被使用，這又使得連線長度下降，從而電流迴路減小，提高電磁兼容特性。
4.其它可採用技術
為減小集成電路晶元電源上的電壓瞬時過沖，應該為集成電路晶元添加去耦電容。這可以有效去除電源上的毛刺的影響並減少在印製板上的電源環路的輻射。
當去耦電容直接連接在集成電路的電源管腿上而不是連接在電源層上時，其平滑毛刺的效果最好。這就是為什麼有一些器件插座上帶有去耦電容，而有的器件要求去耦電容距器件的距離要足夠的小。
任何高速和高功耗的器件應盡量放置在一起以減少電源電壓瞬時過沖。
如果沒有電源層，那麼長的電源連線會在信號和迴路間形成環路，成為輻射源和易感應電路。
走線構成一個不穿過同一網線或其它走線的環路的情況稱為開環。如果環路穿過同一網線其它走線則構成閉環。兩種情況都會形成天線效應(線天線和環形天線)。天線對外產生EMI輻射，同時自身也是敏感電路。閉環是一個必須考慮的問題，因為它產生的輻射與閉環面積近似成正比。
㈥ 高速pcb設計需要注意哪些問題
問題太多了，一句兩句也說不清，自己看吧。
高速PCB設計指南之一
第一篇 PCB布線
在PCB設計中，布線是完成產品設計的重要步驟，可以說前面的准備工作都是為它而
做的， 在整個PCB中，以布線的設計過程限定最高，技巧最細，工作量最大.PCB布線有
單面布線， 雙面布線及多層布線.布線的方式也有兩種:自動布線及互動式布線，在自動
布線之前， 可以用互動式預先對要求比較嚴格的線進行布線，輸入端與輸出端的邊線應避
免相鄰平行， 以免產生反射干擾.必要時應加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平
行容易產生寄生耦合.
自動布線的布通率，依賴於良好的布局，布線規則可以預先設定， 包括走線的彎曲次數，
導通孔的數目，步進的數目等.一般先進行探索式布經線，快速地把短線連通， 然後進行
迷宮式布線，先把要布的連線進行全局的布線路徑優化，它可以根據需要斷開已布的線. 並
試著重新再布線，以改進總體效果.
對目前高密度的PCB設計已感覺到貫通孔不太適應了， 它浪費了許多寶貴的布線通道，
為解決這一矛盾，出現了盲孔和埋孔技術，它不僅完成了導通孔的作用， 還省出許多布線
通道使布線過程完成得更加方便，更加流暢，更為完善，PCB 板的設計過程是一個復雜而
又簡單的過程，要想很好地掌握它，還需廣大電子工程設計人員去自已體會， 才能得到其
中的真諦.
1 電源，地線的處理
既使在整個PCB板中的布線完成得都很好，但由於電源， 地線的考慮不周到而引起的干
擾，會使產品的性能下降，有時甚至影響到產品的成功率.所以對電， 地線的布線要認真
對待，把電，地線所產生的噪音干擾降到最低限度，以保證產品的質量.
對每個從事電子產品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產生的原因，
現只對降低式抑制噪音作以表述:
(1)，眾所周知的是在電源，地線之間加上去耦電容.
(2)，盡量加寬電源，地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是:地線>電源線>
信號線，通常信號線寬為:0.2~0.3mm，最經細寬度可達0.05~0.07mm，電源線為1.2~2.5 mm
對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個迴路， 即構成一個地網來使用(模擬電路的地不
能這樣使用)
(3)，用大面積銅層作地線用，在印製板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用.或
是做成多層板，電源，地線各佔用一層.
2 數字電路與模擬電路的共地處理
現在有許多PCB不再是單一功能電路(數字或模擬電路)，而是由數字電路和模擬電路混
合構成的.因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾.
數字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感
的模擬電路器件，對地線來說，整人PCB對外界只有一個結點，所以必須在PCB內部進行
處理數，模共地的問題，而在板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連，只
是在PCB與外界連接的介面處(如插頭等).數字地與模擬地有一點短接，請注意，只有一
個連接點.也有在PCB上不共地的，這由系統設計來決定.
高速PCB設計指南
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3 信號線布在電(地)層上
在多層印製板布線時，由於在信號線層沒有布完的線剩下已經不多，再多加層數就會造成
浪費也會給生產增加一定的工作量，成本也相應增加了，為解決這個矛盾，可以考慮在電(地)
層上進行布線.首先應考慮用電源層，其次才是地層.因為最好是保留地層的完整性.
4 大面積導體中連接腿的處理
在大面積的接地(電)中，常用元器件的腿與其連接，對連接腿的處理需要進行綜合的考
慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤與銅面滿接為好，但對元件的焊接裝配就存在一些不良
隱患如:①焊接需要大功率加熱器.②容易造成虛焊點.所以兼顧電氣性能與工藝需要，做
成十字花焊盤，稱之為熱隔離(heat shield)俗稱熱焊盤(Thermal)，這樣，可使在焊接時
因截面過分散熱而產生虛焊點的可能性大大減少.多層板的接電(地)層腿的處理相同.
5 布線中網路系統的作用
在許多CAD系統中，布線是依據網路系統決定的.網格過密，通路雖然有所增加，但步
進太小，圖場的數據量過大，這必然對設備的存貯空間有更高的要求，同時也對象計算機類
電子產品的運算速度有極大的影響.而有些通路是無效的，如被元件腿的焊盤佔用的或被安
裝孔，定們孔所佔用的等.網格過疏，通路太少對布通率的影響極大.所以要有一個疏密合
理的網格系統來支持布線的進行.
標准元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm)，所以網格系統的基礎一般就定為0.1英寸
(2.54 mm)或小於0.1英寸的整倍數，如:0.05英寸，0.025英寸，0.02英寸等.
6 設計規則檢查(DRC)
布線設計完成後，需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則，同時也需確認所制
定的規則是否符合印製板生產工藝的需求，一般檢查有如下幾個方面:
(1)，線與線，線與元件焊盤，線與貫通孔，元件焊盤與貫通孔，貫通孔與貫通孔之間的距
離是否合理，是否滿足生產要求.
(2)，電源線和地線的寬度是否合適，電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗) 在PCB
中是否還有能讓地線加寬的地方.
(3)，對於關鍵的信號線是否採取了最佳措施，如長度最短，加保護線，輸入線及輸出線被
明顯地分開.
(4)，模擬電路和數字電路部分，是否有各自獨立的地線.
(5)後加在PCB中的圖形(如圖標，注標)是否會造成信號短路.
(6)對一些不理想的線形進行修改.
(7)，在PCB上是否加有工藝線 阻焊是否符合生產工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字
符標志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質量.
(8)，多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短。
㈦ 求一個fpga高速信號採集設計方案
其實基於FPGA的高速信號採集幾乎都是相同的設計原理。就是先ADC采樣信號，將模擬信號轉換為數字信號，然後交由FPGA。而此時的FPGA需要寫3個IP模塊：
IP核1、控制ADC自動高速轉換的狀態機。其作用是實現高速100M的信號采樣，就是一個循環的時序控制，讓ADC轉換一次完成之後由FPGA讀出數據並將數據交由第二個IP核（FIFO緩存控制IP），然後立刻讀取第二次數據。但是需要注意ADC晶元的選擇，器轉換速率必須要高於100MHZ。
IP核2、FIFO緩存控制核：如果說想要實現採集數據的高可靠性和穩定性的話，FIFO一般來說是必須存在的。FIFO的IP核判斷ADC一次采樣是否結束，如果結束，將數據存在FIFO的緩存區1。然後在第二次采樣的時候讓IP核3將緩存區1的數據讀走然後清空緩存區1的數據，並同時將第二次讀到的采樣數據存進緩存區2，然後又將第二次讀的數據讓IP核3從緩存區2讀走，同時ADC采樣並存數據到緩存區1。（也就是說，FIFO分為兩個緩存區，總是一個用來存儲ADC轉換後的數據，另一個用來讓後面的功能模塊讀出上一次采樣到的數據。兩個是同時的。緩存區1和緩存區2交替工作。）
IP核3：處理數字信號的功能模塊。你說到了你的任務是ADC轉換這一塊，所以IP核3你只需要交替讀出FIFO兩個緩存區的數據就OK。
回答你的補充問題：
1.低速是不是不需要FIFO模塊？
答：FIFO其實無論是高速還是低速都可以省掉，只是為了系統的穩定性和采樣速率的穩定性、採集數據的高可靠性所以次啊加的FIFO緩存器。
2.高速信號PCB布線應注意什麼？
答：
1.電源濾波一定要做好，否則有紋波。
2.正電源(VCC)的所有線路最好用兩根地線（GND）將它夾在中間，（如果整個板子都鋪銅，這個可以不考慮）。
3.雙面板需要將正反兩面的走線方向垂直，可以減小EMC。
4.模擬電源和數字電源分開，地也一樣。整個板子上的數字電源和模擬電源用兩個個0歐電阻連接。（1個電源正，一個地）
5.最好鋪銅。
㈧ 大學里什麼專業要學習「高速信號設計」
電氣自動化
㈨ 什麼是高速信號（最好具體點，權威一點的定義或者概念）
網上找的資料~
高速PCB設計
（一）、電子系統設計所面臨的挑戰
隨著系統設計復雜性和集成度的大規模提高，電子系統設計師們正在從事100MHZ以上的電路設計，匯流排的工作頻率也已經達到或者超過50MHZ，有的甚至超過100MHZ。目前約50% 的設計的時鍾頻率超過50MHz，將近20% 的設計主頻超過120MHz。
當系統工作在50MHz時，將產生傳輸線效應和信號的完整性問題；而當系統時鍾達到120MHz時，除非使用高速電路設計知識，否則基於傳統方法設計的PCB將無法工作。因此，高速電路設計技術已經成為電子系統設計師必須採取的設計手段。只有通過使用高速電路設計師的設計技術，才能實現設計過程的可控性。
（二）、什麼是高速電路
通常認為如果數字邏輯電路的頻率達到或者超過45MHZ~50MHZ，而且工作在這個頻率之上的電路已經佔到了整個電子系統一定的份量（比如說1／3），就稱為高速電路。
實際上，信號邊沿的諧波頻率比信號本身的頻率高，是信號快速變化的上升沿與下降沿（或稱信號的跳變）引發了信號傳輸的非預期結果。因此，通常約定如果線傳播延時大於1/2數字信號驅動端的上升時間，則認為此類信號是高速信號並產生傳輸線效應。
信號的傳遞發生在信號狀態改變的瞬間，如上升或下降時間。信號從驅動端到接收端經過一段固定的時間，如果傳輸時間小於1/2的上升或下降時間，那麼來自接收端的反射信號將在信號改變狀態之前到達驅動端。反之，反射信號將在信號改變狀態之後到達驅動端。如果反射信號很強，疊加的波形就有可能會改變邏輯狀態。
（三）、高速信號的確定
上面我們定義了傳輸線效應發生的前提條件，但是如何得知線延時是否大於1/2驅動端的信號上升時間？ 一般地，信號上升時間的典型值可通過器件手冊給出，而信號的傳播時間在PCB設計中由實際布線長度決定。下圖為信號上升時間和允許的布線長度(延時)的對應關系。
PCB 板上每單位英寸的延時為 0.167ns.。但是，如果過孔多，器件管腳多，網線上設置的約束多，延時將增大。通常高速邏輯器件的信號上升時間大約為0.2ns。如果板上有GaAs晶元，則最大布線長度為7.62mm。
設Tr 為信號上升時間， Tpd 為信號線傳播延時。如果Tr≥4Tpd，信號落在安全區域。如果2Tpd≥Tr≥4Tpd，信號落在不確定區域。如果Tr≤2Tpd，信號落在問題區域。對於落在不確定區域及問題區域的信號，應該使用高速布線方法。