你是否遇到過PCB設計中的信號完整性問題？

如今，電視信號傳輸?shù)那逦攘钊梭@嘆。我還記得我在19英寸RCA上面有一套兔耳的日子。將它們定位得恰到好處以獲得最清晰的畫面是一個挑戰(zhàn)，更不用說必須為每個頻道調(diào)整它們。有時需要整晚才能找到我想要的通道，所以我坐了五分鐘然后再去睡覺了。如果天氣不好，那就別忘了。

雖然偶爾的暴風雪可能會讓我的電視信號有點波動，但與過去相比，這沒什么。最新的電視信號技術（如高速電纜，互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星）中的網(wǎng)絡設計人員在規(guī)劃和開發(fā)現(xiàn)代電視需求時必須考慮傳輸路徑，障礙物和干擾。但信號傳輸并非嚴格針對網(wǎng)絡設計人員 - 您可能會遇到與PCB設計相同類型的問題。由于您沒有任何兔耳可以使用它們，因此防止信號完整性問題對于保持PCB平穩(wěn)且無靜電非常重要。

HDMI，或綜合？了解信號完整性問題中的信號

無論是有線，衛(wèi)星，Netflix，Hulu，亞馬遜，Youtube智能電視，平板，等離子 - 有多種方式可以接收您需要觀看的信號你想看的電視。同樣，大多數(shù)PCB將包括幾種信號類型。其中一些是：

電源信號：根據(jù)復雜程度，您可能有幾種不同級別的電源信號。例如，大多數(shù)處理器需要3-5V范圍內(nèi)的信號，而放大器可能需要高達15V范圍的偏置電壓。

數(shù)據(jù)信號：數(shù)據(jù)可以是模擬信號或數(shù)字信號。對于模擬，典型范圍為+/- 10V。對于數(shù)字，范圍可以是0-5V或+/5V，具體取決于信號格式。

控制信號：這些信號通常用于開關設備，通常為0-5V信號。

通信信號：這些可能具有與微伏級別一樣低的信號強度。這些通常是RF，頻率可能在很寬的范圍內(nèi)變化。

除信號強度外，對于模擬信號，頻率也是必須考慮到PCB設計中的重要考慮因素。這對于包含頻率水平非常高的通信設備的PCB尤為重要。

輸出尺寸和布線注意事項：寬度有多大？

非常簡單的PCB設計，您通常可以設計路線以適應極端的電流和電壓。例如，在整個過程中使用單個跡線寬度可以處理最大載流量。您的董事會可能會對這些案件工作正常，但這遠非最佳做法。如果你像我一樣，它們之間的差別很小，我們通常希望通過使它們盡可能小而多功能來優(yōu)化我們的電路板。

對于這些更復雜的PCB設計，需要特別注意采取和路由不是那么簡單。我們想要設計與他們必須攜帶的信號相匹配的路線。有關一般注意事項，請參閱下表：

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采用上述建議的解決方案可以減少損失，空間和成本。但是，要正確合并這些，需要使用最好的PCB設計工具。

確保靜音

舊電視信號傳輸中的噪音讓您試圖查看通過一層雪，你最喜歡的程序。今天，嘈雜的傳輸會給你一個脫節(jié)的謎題或根本沒有信號。 PCB設計中的噪聲源可以來自許多來源。例如，開關IC引腳狀態(tài)的擾動，振蕩器等輻射裝置對附近走線的干擾，同一走線上的多個頻率信號以及其他來源。

幾乎不可能完全消除大多數(shù)噪聲復雜的PCB設計。但是，有一些方法可以減少噪音。消除噪音的最佳資產(chǎn)是組件的放置。所有分量輻射都是頻率相關的，頻率越高（信號變化），距離信號源的距離越短。因此，您應該將處理相同信號的組件放在遠離其他組件的位置。將元件放置在信號源自并且彼此靠近的位置。

您也可以嘗試使用旁路電容器。如果可能，這些應直接綁在地面上，并適當調(diào)整大小。請注意，任何電感都會與電容組合以設置濾波器電路。

嘈雜的數(shù)字電視信號

將耳朵扭曲在一起：差分傳輸

盡可能使用差分電路可以改善信號完整性。大多數(shù)IC設計師都試圖實現(xiàn)這一點;然而，有時差分對可以被路由到彼此不相鄰的引腳。從PCB設計的角度來看，我們希望執(zhí)行以下操作：

將差分對路由在一起。

< p>使用相同的走線寬度和長度（盡可能多）。

在同一信號平面或?qū)由喜季€。

地平面可以簡化信號完整性

地平面可以為多個電路提供中心層參考，這可以顯著減少引腳連接和跟蹤數(shù)量，更不用說簡化a的視覺布局了。復雜的PCB。在設計PCB時，以下提示可以最大限度地減少與地平面相關的問題：

確保沒有從電源平面到地平面的直接路徑（這可能看起來像一個沒關系，但對于復雜的設計，它可以被忽視，直到開始煎炸才能實現(xiàn)。）

不要在地平面上插入間隙。

在地面/電源層之間運行時鐘信號（或其他關鍵信號）。

路由使用相同返回（地平面）的信號

對于具有多個地平面的電路板，請在每個平面上的同一個點上將平面連接在一起。

對于帶有機箱連接的電路板，請確保所有接地層連接在一起。

地平面做的并且不是

雖然我總是覺得我是如何移動我的兔子耳朵來獲得我想要的通道，但總有一些我對瘋狂的思考：向左轉(zhuǎn)，然后向右轉(zhuǎn)，然后慢慢地前后移動，直到找到最佳清晰度的確切位置。值得慶幸的是，有更多具體方法可以實現(xiàn)PCB設計的最佳信號完整性。通過制定最佳布線決策，采用降噪策略，盡可能使用差分對，并應用良好的接地層使用，您將顯著提高維持信號完整性的機會。