PCB設(shè)計中高速信號與低速信號如何區(qū)分

在PCB設(shè)計中，如何區(qū)分高速信號與低速信號？很多人有一個誤區(qū)，一般認(rèn)為頻率高的信號就是高速信號，對于GHz這樣的信號來說無可厚非，但卻不能一概而論。

我們來看看Cadence公司對高速信號的判斷：

凡是大于50MHz的信號，就是高速信號；

信號是否高速和頻率沒有直接關(guān)系，而是信號上升/下降沿小于50ps時就認(rèn)為是高速信號；

當(dāng)信號所在的傳輸路徑長度大于1/6λ，信號被認(rèn)為是高速信號；

當(dāng)信號沿著傳輸路徑傳輸，發(fā)生了嚴(yán)重的趨膚效應(yīng)和電離損耗時，被認(rèn)為是高速信號。

所以說高速信號并不是以頻率高低來界定的，那么應(yīng)該怎樣區(qū)分高低速信號呢？

在高速信號的設(shè)計中，一般考慮的并不是信號的周期頻率F，一般是有效頻率F1，T代表信號的時鐘周期，T1代表信號的10%-90%的上升時間，則有：

周期頻率定義：F=1/T

有效頻率定義：F1=0.5/T1

低速信號中，各個點的電平相差不大，但高速信號中，需要用分布式的思維來考慮問題，在傳輸路徑中，每個點的路徑相差很大，所以高低速信號的劃分還與信號的傳輸路徑有關(guān)。

信號的傳輸長度小于信號波長的1/6時，可認(rèn)為是低速信號，反之高速。λ是信號波長，c是信號在PCB上傳輸速度，F(xiàn)是信號的有效頻率。

λ=c/F

在C為常數(shù)的情況下，λ與F成反比，即頻率F越高，波長越短，可以劃分的高低速信號線的分水的線長越短。

總結(jié)：高速信號與低速信號的區(qū)分方法

1、獲得有效頻率F1及走線長度L

2、利用有效頻率F1計算信號的波長λ

3、判斷L與1/6*λ的大小關(guān)系，L大為高速信號，反之為低速。

補充：一般有效頻率可以由專業(yè)儀器測量得到，也可以估算，可假設(shè)上升沿為信號周期的7%，假如信號頻率是10MHz,可以假設(shè)有效頻率是70MHz。