计算机高速数字电路设计技术及措施

电子迷 发表于 2020-08-21 17:41:10 收藏 已收藏
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计算机高速数字电路设计技术及措施

电子迷 发表于 2020-08-21 17:41:10

在当今电子技术行业发展过程中,对高速电路数字设计十分关注,高速数字电路是利用多个电子元件组成的,可以让计算机高速数字电路技术进一步提高,因此在计算机中使用高速数字电路设计技术也就更加普遍。然而,在当前实际的使用中,计算机高速数字电路设计技术存在某些还未解决的问题。比如,抗阻不匹配问题、电源平面间电阻与电感的问题、信号线间距离的问题等。这都导致了计算机高速数字电路设计技术无法正常发挥功效,严重影响使用效率。本文对计算机高速数字电路设计技术及优化措施进行了探究与讨论,希望为有关专业人士带来一定的参考与借鉴。

社会主义市场经济的快速发展,使得我国科技水平也在不断提高,很多高新技术的发展更是日新月异,为了在激烈的市场竞争中占据立足之地,电子技术必须紧跟时代步伐,不断创新变革。将计算机技术与电子技术实现有效融合,才有当前的高速数字电路,它能对变化信号中所产生的电容、电感等在电路中实现高效集成,还可将电路中所产生的各类参数根据需求进行及时调整,进而使得计算机高速数字电路系统安全有效运行。在设计计算机高速电路的内容时,应该准确调整各个元件的搭配状况,避免配合出错,进而对电路信号造成不良影响,或是对整个电路系统的安全运行造成严重影响。计算机高速数字电路设计技术的应用过程当中会受到很多影响因素的干扰,所以有必要对计算机高速数字技术应用的可靠性进行提升与优化。本文首先研究了什么是高速数字电路,然后对影响计算机高速数字电路涉及技术的问题进行了详细分析,再提出了优化计算机高速数字电路技术的有效措施,希望可以对当前计算机高速数字电路系统的工作效率提升有所帮助,从而促进电子行业的优化发展。

1什么是高速数字电路

高速数字电路就是一种根据高速变化的信号,在电路中所产生的包含比如:电感、电容等模拟性质效果的电路。它主要是由分布参数系统与集中参数系统两个系统构成。分布参数系统可被使用高速数字电路设计过程中,分布在熟悉度更靠近该系统对信号时间和其存在的位置对应的特性有关键性作用,因此对信号特性产生影响的关键因素是元器件间的信号长度,此外线路中的信号传输过程也会产生相应的延迟。而集中参数系统在高速数字电路技术中并不适合高速数字电路,而被普遍使用于低速数字电路设计。

2影响计算机高速数字电路设计技术的问题分析

对电子设计领域来讲,计算机高速数字电路设计技术的发展与研究是其重要突破,也对计算机电子技术的进一步发展优化有重要促进作用。但是,在当前阶段的计算机高速数字电路设计技术发展过程中,仍旧存在很多影响严重的问题,下面重点讨论三个方面的问题。

2.1阻抗不匹配的问题

信号传输线上抗阻是其关键因素,但是在当前阶段计算机高速数字电路设计技术使用过程中,时常出现信号传输位置上的抗阻部匹配的问题,抗阻不匹配会导致反射噪声的产生,反射噪声会对信号的形成产生一定的破坏,导致信号的完整性受到严重影响。

2.2电源平面间电阻和电感的影响

从实际情况出发,根据当前先进的电子技术设计出来计算机高速电路设计技术,并且该技术在很多领域被充分使用。在当前阶段的计算机高速数字电路设计中,来自电源平面间电阻与电感的影响,会让传输过程中产生大量电路输出同时动作的问题,从而让整个电路出现很大的瞬态电流,这一电流会对极端集高速数字电路地线和电源线上的电压造成严重的影响,还可能会造成波动的情况。

2.3信号线间距离的影响

在计算器高速数字电路设计技术中,信号线间距离的影响普遍存在。通常来讲,信号线间的距离会跟着印刷版电路密集度的增大而产生相应变化,该变化会越来越小,并且在这个变化过程中也会致使信号与信号间的电磁耦合逐渐变大。因此就不能再对其忽略处理,信号间还会产生串扰现象,而且该问题还会随着时间的变化而逐渐加重。以上几个关键问题如果不得到及时解决,则计算机高速数字电路设计技术无法在当前多个领域中得到进一步充分使用,严重阻碍我国电子科技行业的创新与发展。

3优化计算机高速数字电路技术的有效措施

3.1优化电路信号设计,确保电路信号的完整性

为全面提高计算机高速数字电视信号的完整性、准确性与可靠性,在对整个计算机高速数字电路的布局时就要重视其合理性。就当前的实际使用情况来看,计算机高速数字电路设计技术中,抗阻不匹配问题一直无法得到有效的解决,这严重影响了电路信号的完整性,为了使得抗阻不匹配这一问题得到有效解决,可以从以下几个方面来研究解决:第一,仔细研究不同电路信号在传输过程中的具体情况,并对其中的干扰问题和反射情况进行具体研究;第二,传输过程中,对不同信号源传输时的电路信号产生的干扰情况做具体分析。抗阻不匹配问题会让计算机高速数字电路运行时的电路信号传输效果产生严重影响,不管抗阻值偏大还是偏小,其影响的程度都非常严重,会给电路信号得传播产生一定的干扰,还会阻止电路正常合理运行,使得计算机高速数字电路传输信号的完整性产生偏差。为了有效解决抗阻不匹配问题,还需对计算机高速数字电路设计技术进行深层次研究,并根据其设计理论找到高速数字电路设计中临街阻抗与电路的匹配原因,从而优化抗阻配置方式,让其始终保持过阻抗状态,如此一来就能确保电路在运行过程中,不会由于阻抗不匹配问题而导致整个电路信号传输的完整性受到严重影响。该问题的解决,使得系统的可靠性能有效提高。

3.2优化电路电源设计,减少电源系统阻抗

根据电路设计理论研究发现,若电路系统中不存在任何阻抗因素,那么电路设计的运行状态将会呈现理想模式,由于在整个信号回路中没有任何抗阻的影响,也会使得整个运行状态的能量消耗大幅减少,而且系统内的所有元件所流经的电压与电流都能维持恒定状态。计算机高速数字电路的构成元件当中,电源是其构成元件的重要组成部分。从上面的内容可以得知,电源平面范围内存在电感和电阻,那么在运行过程中,整个电脑的电源部分都会由于电压的问题而使得电源电压出现波动状态,该情况会使得计算机高速数字电路的运行可靠性严重下降,也会让电源电压的稳定性出现问题。所以,为了提高整个系统在运行过程中的可靠性与稳定性,在设计电路系统的过程时,就应该将电源电阻和电感的因素考虑在内,从一开始就减少由于电源内部的电感和电阻给整个系统运行所带来的不良影响,利用有效措施减少抗阻。从目前使用于计算机高速数字电路的电源材质来看,多数使用的是铜质材料,而根据计算机高速电路的具体情况来看,铜质材料的电源无法满足其具体需求。所以才会导致整个运行过程中系统的正常运行无法得到保障,使得电路系统的稳定性与可靠性受到严重影响。在考虑以上因素对系统的正常运行影响程度后,可以考虑把电容技术使用的电路中,电容技术的加入会让电源面电感和电阻对系统运行的影响程度大幅降低,从而也会让整个计算机高速数字电路系统的运行安全性与完整性得到保障。

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