另外,还需要如下 IC 引脚规范:

发送器输出电阻 ZT (Ω)

发送器上升时间tRise和下降时间tFall(秒)

接收机输入电阻ZR (Ω)

接收机引脚电容值CR_Pin (F)

这些规范一般没有在 IC 制造厂商的产品说明书中。正如这篇文章将要讲到的那样,所有这些值均可以在设计 PCB 和使用模型模拟 PCB 传输线迹的过程中,通过 IC 的 IBIS 模型获得。

利用下列参数定义传输线迹:

特性阻抗Z0 (Ω)

传播延迟 D(ps/英寸)

线迹传播延迟tD (ps)

线迹长度 LENGTH(英寸)

根据具体的 PCB 设计,该变量清单可能会更长。例如,PCB 设计可以有一个带多个传输/接收机点的底板。3所有传输线迹值均取决于特定的 PCB。一般而言,FR-4 板的 Z0 范围为 50 到 75Ω,而 D 的范围为 140 到 180 ps/英寸。Z0 和 D 的实际值取决于实际传输线迹的材料和物理尺寸。4特定板的线迹传播延迟可以计算为:

tD=D × LENGTH。(1)

就 FR-4 板而言,线状线的合理传播延迟(请参见图 4)为 178 ps/英寸,并且特性阻抗为 50Ω。通过测量线迹的导线电感和电容,并将这些值插入到下列方程式中,我们可以在板上验证这一结果:

(2)

或者

(3)

(4)

CTR 为法拉/英寸为单位的线迹导线电容;LTR 为享/英寸为单位的线迹导线电感;85 ps/英寸为空气介电常数;而 er 为材料介电常数。例如,如果微波传输带-板导线电容为 2.6 pF/英寸,则导线电感为 6.4 nH/英寸,而 D=129 ps/英寸,Z0=49.4Ω。

图 4 微带板与带状线板横截面

如何使用IBIS模型来确定PCB板的信号完整性问题

集总式电路与分布式电路对比

传输线一经定义,下一个步骤便是确定电路布局代表集总式系统还是分布式系统。一般而言,集总式系统体积较小,而分布式电路则要求更多的板空间。小型电路具备有效的长度 (LENGTH),其在信号方面比最快速电气特性要小。要成为合格的集总式系统,PCB 上的电路必须要满足如下要求:

(5)其中,tRise 为以秒为单位的上升时间。

在 PCB 上实施一个集总式电路以后,端接策略便不是问题了。根本上而言,我们假设传送至传输导线中的驱动器信号瞬间到达接收机。

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