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高速高密度PCB信号完整性与电源完整性研究
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2024-09-25
dushoujun
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高速高密度电路板是现阶段电子系统发展的必然趋势，在强辐射源与高功率微波领域中，由高速和高密度环境引起的信号完整性和电源完整性问题不容忽视。本文针对某基于FPGA电机控制系统的高速高密度电路板，分析其板级信号完整性和电源完整性问题，以及连接器的信号完整性问题。本文对高速高密度PCB信号完整性和电源完整性进行研究。首先，明确高速、高密度、信号完整性和电源完整性的基本概念，调研国内外信号完整性和电源完整性的研究现状，分析其产生原因和表现形式，如串扰、反射和同步开关噪声等，并对这些表现形式进行深入研究，分析其产生的根本原因、影响因素和减小不良影响的方法。其次，对该PCB进行层叠结构的分析和设计，通过传输线类型的分析和特性阻抗的计算得到不同信号层传输线的线宽及厚度，预估计串扰影响，根据3W原则、3H原则和布线需求得到线距，完成布局和布线的设计。利用FPGA的可编程性建立高低速混合模型，根据电机控制信号线和SDRAM信号线时序要求的不同，选择恰当的IBIS驱动器模型，建立时域电路模型进行时域仿真，得到传输线的传输特性，并选择多跟相邻传输线进行串扰分析。
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