【導讀】在上一篇文章“100條估計信號完整性效應的經(jīng)驗法則(一)”中,我們介紹了50條估計信號完整性效應的經(jīng)驗法則。本文中,我們將介紹剩下的50條估計信號完整性效應的經(jīng)驗法則。

估計信號完整性效應的經(jīng)驗法則(51-100):
51、遠端容性負載會(huì )增加信號的上升時(shí)間。10-90%上升時(shí)間約是(100*C)PS,其中C的單位是pF。
52、如果突變的電容小于0.004*產(chǎn)生較多的反射噪聲RT,則可能不會(huì )產(chǎn)生問(wèn)題。
53、50歐姆傳輸線(xiàn)中拐角的電容(pF)是線(xiàn)寬(MIL)的2倍。
54、容性突變會(huì )使50%點(diǎn)的時(shí)延約增加0.5*Z0*C。
55、如果突變的電感(nH)小于上升時(shí)間(ns)的10倍,則不會(huì )產(chǎn)生問(wèn)題。
56、對上升時(shí)間少于1ns的信號,回路電感約為10nH的軸向引腳電阻可能會(huì )產(chǎn)生較多的反射噪聲,這時(shí)可換成片式電阻。
57、在50歐姆系統中,需要用4pF電容來(lái)補償10nH的電感。
58、1GHz時(shí),1盎司銅線(xiàn)的電阻約是其在DC狀態(tài)下電阻的15倍。
59、1GHz時(shí),8mil寬的傳輸線(xiàn)的電阻產(chǎn)生的衰減與介質(zhì)材料產(chǎn)生的衰減相當,并且介質(zhì)材料產(chǎn)生的衰減隨著(zhù)頻率變化得更快。
60、對于3mil或更寬的傳輸線(xiàn)而言,低損耗狀態(tài)全是發(fā)生在10MHz頻率以上。在低損耗狀態(tài)時(shí),特性阻抗以及信號速度與損耗和頻率無(wú)關(guān)。在常見(jiàn)的級互連中,不存在由損耗引起的色散現象。
61、-3dB衰減相當于初始信號功率減小到50%,初始電壓幅度減小到70%。
62、-20dB衰減相當于初始信號功率減小到1%,初始電壓幅度減小到10%。
63、當處于趨膚效應狀態(tài)時(shí),信號路徑與返回路徑的單位長(cháng)度串聯(lián)約是(8/W)*sqrt(F)(其中線(xiàn)寬W:mil、頻率F:GHz)。
64、50歐姆的傳輸線(xiàn)中,由導體產(chǎn)生的單位長(cháng)度衰減約是36/(WZ0)dB/inch。
65、FR4的耗散因子約是0.02。
66、1GHz時(shí),FR4中由介質(zhì)材料產(chǎn)生的衰減約是0.1dB/inch,并隨頻率線(xiàn)性增加。
67、對于FR4中的8mil寬、50歐姆傳輸線(xiàn),在1GHz時(shí),其導體損耗與介質(zhì)材料損耗相等。
68、受損耗因子的制約,FR4互連線(xiàn)(其長(cháng)是LEN)的帶寬約是30GHz/Len。
69、FR4互連線(xiàn)可以傳播的最短時(shí)間是10ps/inch*Len。
70、如果互連線(xiàn)長(cháng)度(inch)大于上升時(shí)間(ns)的50倍,則FR4介質(zhì)板中由損耗引起的上升邊退化是不可忽視的。
71、一對50歐姆微帶傳輸線(xiàn)中,線(xiàn)間距與線(xiàn)寬相等時(shí),信號線(xiàn)間的耦合電容約占5%。
72、一對50歐姆微帶傳輸線(xiàn)中,線(xiàn)間距與線(xiàn)寬相等時(shí),信號線(xiàn)間的耦合電感約占15%。
73、對于1ns的上升時(shí)間,FR4中近端噪聲的飽和長(cháng)度是6inch,它與上升時(shí)間成比例。
74、一跟線(xiàn)的負載電容是一個(gè)常數,與附近其他線(xiàn)的接近程度無(wú)關(guān)。
75、對于50歐姆微帶線(xiàn),線(xiàn)間距與線(xiàn)寬相等時(shí),近端串擾約為5%。
76、對于50歐姆微帶線(xiàn),線(xiàn)間距是線(xiàn)寬的2倍時(shí),近端串擾約為2%。
77、對于50歐姆微帶線(xiàn),線(xiàn)間距是線(xiàn)寬的3倍時(shí),近端串擾約為1%。
78、對于50歐姆帶狀線(xiàn),線(xiàn)間距與線(xiàn)寬相等時(shí),近端串擾約為6%。
79、對于50歐姆帶狀線(xiàn),線(xiàn)間距是線(xiàn)寬的2倍時(shí),近端串擾約為2%。
80、對于50歐姆帶狀線(xiàn),線(xiàn)間距是線(xiàn)寬的3倍時(shí),近端串擾約為0.5%。
81、一對50歐姆微帶傳輸線(xiàn)中,間距與線(xiàn)寬相等時(shí),遠端噪聲是4%*TD/RT。如果線(xiàn)時(shí)延是1ns,上升時(shí)間時(shí)0.5ns,則遠端噪聲是8%。
82、一對50歐姆微帶傳輸線(xiàn)中,間距是線(xiàn)寬的2倍時(shí),遠端噪聲是2%*TD/RT。如果線(xiàn)時(shí)延是1ns,上升時(shí)間時(shí)0.5ns,則遠端噪聲是4%。
83、一對50歐姆微帶傳輸線(xiàn)中,間距是線(xiàn)寬的3倍時(shí),遠端噪聲是1.5%*TD/RT。如果線(xiàn)時(shí)延是1ns,上升時(shí)間時(shí)0.5ns,則遠端噪聲是4%。
84、帶狀線(xiàn)或者完全嵌入式微帶線(xiàn)上沒(méi)有遠端噪聲。
85、在50歐姆總線(xiàn)中,不管是帶狀線(xiàn)還是微帶線(xiàn),要使最懷情況下的遠端噪聲低于5%,就必須保持線(xiàn)間距大于線(xiàn)寬的2倍。
86、在50歐姆總線(xiàn)中,線(xiàn)間距離等于線(xiàn)寬時(shí),受害線(xiàn)上75%的竄擾來(lái)源于受害線(xiàn)兩邊鄰近的那兩跟線(xiàn)。
87、在50歐姆總線(xiàn)中,線(xiàn)間距離等于線(xiàn)寬時(shí),受害線(xiàn)上95%的竄擾來(lái)源于受害線(xiàn)兩邊距離最近的每邊各兩根線(xiàn)條。
88、在50歐姆總線(xiàn)中,線(xiàn)間距離是線(xiàn)寬的2倍時(shí),受害線(xiàn)上100%的竄擾來(lái)源于受害線(xiàn)兩邊鄰近的那兩根線(xiàn)條。這是忽略與總線(xiàn)中其他所有線(xiàn)條間的耦合。
89、對于表面布線(xiàn),加大相鄰信號線(xiàn)間的距離使之足以添加一個(gè)防護布線(xiàn),串擾常常就會(huì )減小到一個(gè)可以接受的水平,而且這時(shí)沒(méi)必要增加防護布線(xiàn)。添加終端短接的防護布線(xiàn)可將串擾減小到50%。
90、對于帶狀線(xiàn),使用防護線(xiàn)可以使串擾減小到不用防護線(xiàn)時(shí)的10%。
91、為了保持開(kāi)關(guān)噪聲在可以接受的水平,必須使互感小于2.5nH*上升時(shí)間(ns)。
92、對于受開(kāi)關(guān)噪聲限制的接插件或者封裝來(lái)說(shuō),最大可用的時(shí)鐘頻率是250MHz/(N*Lm)。其中,Lm是信號/返回路徑對之間的互感(nH),N是同時(shí)開(kāi)關(guān)線(xiàn)的數量。
93、在LVDS信號中,共模信號分量是差分信號分量達2倍以上。
94、如果之間沒(méi)有耦合,差分對的差分阻抗是其中任意一個(gè)單端線(xiàn)阻抗的2倍。
95、一對50歐姆微帶線(xiàn),只要其中一跟線(xiàn)的電壓維持在高或低不變,則另一跟線(xiàn)的單端特性阻抗就與鄰近線(xiàn)的距離完全無(wú)關(guān)。
96、在緊耦合差分微帶線(xiàn)中,與線(xiàn)寬等于線(xiàn)間距時(shí)的耦合相比,線(xiàn)條離得很遠而沒(méi)有耦合時(shí),差分特性阻抗僅會(huì )降低10%左右。
97、對于寬邊耦合差分對,線(xiàn)條間的距離應至少比線(xiàn)寬大,這么做的目的是為了獲得可高達100歐姆的差分阻抗。
98、FCC的B級要求是,在100MHz時(shí),3M遠處的遠場(chǎng)強度要小于150μV/M。
99、鄰近的單端攻擊次線(xiàn)在強耦合差分對上產(chǎn)生的差分信號串擾比弱耦合差分對上的少30%。
100、鄰近的單端攻擊次線(xiàn)在強耦合差分對上產(chǎn)生的共模信號串擾比弱耦合差分對上的多30%。
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