高速电路设计常见的知识点

为了方便初次接触高速信号的朋友们能快速入门，并应用到实际的电路设计中。作者特地整理了高速电路设计中常见的一些知识点，具有较强的工程性、实用性，能直接应用到嵌入式硬件、手机等设计中。（有关详细的知识点，持续关注信号完整性基础的更新吧）

01

高速信号定义

（1）方波的傅里叶变换：周期信号可以分解为一系列余弦信号的叠加。波形边沿越陡峭，谐波分量频率越高。

反射的影响：反射会带来过冲、振铃、回沟等一系列现象，容易造成器件失效、逻辑判断出错、EMI等问题。

图1：方波的傅里叶变换

（2）什么时候需要考虑反射：只有当走线的长度达到高速信号定义时需要考虑反射（信号边沿小于4~6倍的走线时延）。如果走线很短，产生的反射会被掩盖在边沿之中。

如下图边沿时间为0.1ns和0.3ns的信号在60mil和300mil走线不连续情况下的仿真结果。

图2、3 ADS仿真：不同边沿和走线长度对信号的影响

02

传输线阻抗和反射

（1）传输线：有信号回流的信号线，PCB常见微带线、带状线、共面波导，同轴线，双绞线。

图4 ：传输线示意图

信号在传输过程中每达到一个点，该处信号线和参考平面就会形成电场，进而产生瞬间的小电流，这样在信号传输的过程中，传输线的每一点都会等效成一个电阻，这就是传输线的特性阻抗。

简化公式：Z ≈sqrt(