計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)及措施

在當今電子技術(shù)行業(yè)發(fā)展過程中，對高速電路數(shù)字設計十分關(guān)注，高速數(shù)字電路是利用多個電子元件組成的，可以讓計算機高速數(shù)字電路技術(shù)進一步提高，因此在計算機中使用高速數(shù)字電路設計技術(shù)也就更加普遍。然而，在當前實際的使用中，計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)存在某些還未解決的問題。比如，抗阻不匹配問題、電源平面間電阻與電感的問題、信號線間距離的問題等。這都導致了計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)無法正常發(fā)揮功效，嚴重影響使用效率。本文對計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)及優(yōu)化措施進行了探究與討論，希望為有關(guān)專業(yè)人士帶來一定的參考與借鑒。

社會主義市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，使得我國科技水平也在不斷提高，很多高新技術(shù)的發(fā)展更是日新月異，為了在激烈的市場競爭中占據(jù)立足之地，電子技術(shù)必須緊跟時代步伐，不斷創(chuàng)新變革。將計算機技術(shù)與電子技術(shù)實現(xiàn)有效融合，才有當前的高速數(shù)字電路，它能對變化信號中所產(chǎn)生的電容、電感等在電路中實現(xiàn)高效集成，還可將電路中所產(chǎn)生的各類參數(shù)根據(jù)需求進行及時調(diào)整，進而使得計算機高速數(shù)字電路系統(tǒng)安全有效運行。在設計計算機高速電路的內(nèi)容時，應該準確調(diào)整各個元件的搭配狀況，避免配合出錯，進而對電路信號造成不良影響，或是對整個電路系統(tǒng)的安全運行造成嚴重影響。計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)的應用過程當中會受到很多影響因素的干擾，所以有必要對計算機高速數(shù)字技術(shù)應用的可靠性進行提升與優(yōu)化。本文首先研究了什么是高速數(shù)字電路，然后對影響計算機高速數(shù)字電路涉及技術(shù)的問題進行了詳細分析，再提出了優(yōu)化計算機高速數(shù)字電路技術(shù)的有效措施，希望可以對當前計算機高速數(shù)字電路系統(tǒng)的工作效率提升有所幫助，從而促進電子行業(yè)的優(yōu)化發(fā)展。

1什么是高速數(shù)字電路

高速數(shù)字電路就是一種根據(jù)高速變化的信號，在電路中所產(chǎn)生的包含比如：電感、電容等模擬性質(zhì)效果的電路。它主要是由分布參數(shù)系統(tǒng)與集中參數(shù)系統(tǒng)兩個系統(tǒng)構(gòu)成。分布參數(shù)系統(tǒng)可被使用高速數(shù)字電路設計過程中，分布在熟悉度更靠近該系統(tǒng)對信號時間和其存在的位置對應的特性有關(guān)鍵性作用，因此對信號特性產(chǎn)生影響的關(guān)鍵因素是元器件間的信號長度，此外線路中的信號傳輸過程也會產(chǎn)生相應的延遲。而集中參數(shù)系統(tǒng)在高速數(shù)字電路技術(shù)中并不適合高速數(shù)字電路，而被普遍使用于低速數(shù)字電路設計。

2影響計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)的問題分析

對電子設計領域來講，計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)的發(fā)展與研究是其重要突破，也對計算機電子技術(shù)的進一步發(fā)展優(yōu)化有重要促進作用。但是，在當前階段的計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)發(fā)展過程中，仍舊存在很多影響嚴重的問題，下面重點討論三個方面的問題。

2.1阻抗不匹配的問題

信號傳輸線上抗阻是其關(guān)鍵因素，但是在當前階段計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)使用過程中，時常出現(xiàn)信號傳輸位置上的抗阻部匹配的問題，抗阻不匹配會導致反射噪聲的產(chǎn)生，反射噪聲會對信號的形成產(chǎn)生一定的破壞，導致信號的完整性受到嚴重影響。

2.2電源平面間電阻和電感的影響

從實際情況出發(fā)，根據(jù)當前先進的電子技術(shù)設計出來計算機高速電路設計技術(shù)，并且該技術(shù)在很多領域被充分使用。在當前階段的計算機高速數(shù)字電路設計中，來自電源平面間電阻與電感的影響，會讓傳輸過程中產(chǎn)生大量電路輸出同時動作的問題，從而讓整個電路出現(xiàn)很大的瞬態(tài)電流，這一電流會對極端集高速數(shù)字電路地線和電源線上的電壓造成嚴重的影響，還可能會造成波動的情況。

2.3信號線間距離的影響

在計算器高速數(shù)字電路設計技術(shù)中，信號線間距離的影響普遍存在。通常來講，信號線間的距離會跟著印刷版電路密集度的增大而產(chǎn)生相應變化，該變化會越來越小，并且在這個變化過程中也會致使信號與信號間的電磁耦合逐漸變大。因此就不能再對其忽略處理，信號間還會產(chǎn)生串擾現(xiàn)象，而且該問題還會隨著時間的變化而逐漸加重。以上幾個關(guān)鍵問題如果不得到及時解決，則計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)無法在當前多個領域中得到進一步充分使用，嚴重阻礙我國電子科技行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。

3優(yōu)化計算機高速數(shù)字電路技術(shù)的有效措施

3.1優(yōu)化電路信號設計，確保電路信號的完整性

為全面提高計算機高速數(shù)字電視信號的完整性、準確性與可靠性，在對整個計算機高速數(shù)字電路的布局時就要重視其合理性。就當前的實際使用情況來看，計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)中，抗阻不匹配問題一直無法得到有效的解決，這嚴重影響了電路信號的完整性，為了使得抗阻不匹配這一問題得到有效解決，可以從以下幾個方面來研究解決：第一，仔細研究不同電路信號在傳輸過程中的具體情況，并對其中的干擾問題和反射情況進行具體研究；第二，傳輸過程中，對不同信號源傳輸時的電路信號產(chǎn)生的干擾情況做具體分析。抗阻不匹配問題會讓計算機高速數(shù)字電路運行時的電路信號傳輸效果產(chǎn)生嚴重影響，不管抗阻值偏大還是偏小，其影響的程度都非常嚴重，會給電路信號得傳播產(chǎn)生一定的干擾，還會阻止電路正常合理運行，使得計算機高速數(shù)字電路傳輸信號的完整性產(chǎn)生偏差。為了有效解決抗阻不匹配問題，還需對計算機高速數(shù)字電路設計技術(shù)進行深層次研究，并根據(jù)其設計理論找到高速數(shù)字電路設計中臨街阻抗與電路的匹配原因，從而優(yōu)化抗阻配置方式，讓其始終保持過阻抗狀態(tài)，如此一來就能確保電路在運行過程中，不會由于阻抗不匹配問題而導致整個電路信號傳輸?shù)耐暾允艿絿乐赜绊?。該問題的解決，使得系統(tǒng)的可靠性能有效提高。

3.2優(yōu)化電路電源設計，減少電源系統(tǒng)阻抗

根據(jù)電路設計理論研究發(fā)現(xiàn)，若電路系統(tǒng)中不存在任何阻抗因素，那么電路設計的運行狀態(tài)將會呈現(xiàn)理想模式，由于在整個信號回路中沒有任何抗阻的影響，也會使得整個運行狀態(tài)的能量消耗大幅減少，而且系統(tǒng)內(nèi)的所有元件所流經(jīng)的電壓與電流都能維持恒定狀態(tài)。計算機高速數(shù)字電路的構(gòu)成元件當中，電源是其構(gòu)成元件的重要組成部分。從上面的內(nèi)容可以得知，電源平面范圍內(nèi)存在電感和電阻，那么在運行過程中，整個電腦的電源部分都會由于電壓的問題而使得電源電壓出現(xiàn)波動狀態(tài)，該情況會使得計算機高速數(shù)字電路的運行可靠性嚴重下降，也會讓電源電壓的穩(wěn)定性出現(xiàn)問題。所以，為了提高整個系統(tǒng)在運行過程中的可靠性與穩(wěn)定性，在設計電路系統(tǒng)的過程時，就應該將電源電阻和電感的因素考慮在內(nèi)，從一開始就減少由于電源內(nèi)部的電感和電阻給整個系統(tǒng)運行所帶來的不良影響，利用有效措施減少抗阻。從目前使用于計算機高速數(shù)字電路的電源材質(zhì)來看，多數(shù)使用的是銅質(zhì)材料，而根據(jù)計算機高速電路的具體情況來看，銅質(zhì)材料的電源無法滿足其具體需求。所以才會導致整個運行過程中系統(tǒng)的正常運行無法得到保障，使得電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性受到嚴重影響。在考慮以上因素對系統(tǒng)的正常運行影響程度后，可以考慮把電容技術(shù)使用的電路中，電容技術(shù)的加入會讓電源面電感和電阻對系統(tǒng)運行的影響程度大幅降低，從而也會讓整個計算機高速數(shù)字電路系統(tǒng)的運行安全性與完整性得到保障。