高速信号的等长
近期在公司完成pcb绘制,接触到PSRAM,了解到要PCB绘制时要进行等长; 大家的解释是为了信号的完整性(SI);
但是等长,等长的要求范围是什么,没有同事讲的清楚,因此进行一番探索,对等长中的长度进行简单研究;
高速信号
高速信号的定义:当信号的上升时间大于等于6倍传输时延;
信号的上升时间一般为周期的1/10;
等长计算
下面对该问题进行简单研究:
首先假设传输的是理想的0-1方波信号;方波由正弦波的奇次谐波构成,随着高次谐波的增加,方波越来越接近理想方波;一般认为7次谐波及以上频率分量对信号波形的影响较小;
因此,我们对于f=1GHZ的信号,按照5GHZ来进行计算,其5次谐波的波长 λ为
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λ=v/f=1.5x10^8 /(10^9)=0.15m
其中,V为在FR4材质中电磁场的传播速度,1.5*10^8 m/s;
为保证信号之间的同步,信号之间的相位差越小越好,当PCB线长差小于最大奇次谐波波长λ的1/20 (相位差18°) ,对信号的完整性影响不大;
因此对于1GHZ的信号,PCB 等长控制应该控制在60mil以内;
而我目前使用的PSRAM最高速度是200MHZ,因此等长应该控制在300mil以内;
注:在PADS中,存在过孔(一般是50mil-100mil)、寄生,一般不算做等长内,因此需要预留一定的裕量,PSRAM的等长应该为150mil以内
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