高速信号时延及过孔对信号完整性影响的研究
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高 速率 的要 求 大都 使 用 高 速 差 分 串行 链 路 。 为 了 应 对 信 号 速 率
的 不 断 提升 ， 一 些 总 线 接 口标 准 也 在 不 断 的发 展 进 化 ， 比较 常 见 有 Ｐ ＣＩ Ｅ、 Ｓ Ａ Ｓ、 Ｓ Ｆ Ｐ ＋ 等 。 信 号 速 率 的提 高 带 来 的负 面 影 响 也 随
《 工业控制计算机｝ ２ ０ １ ７年 第 ３ ０卷 第 ２期
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高速信号时延及过孔对信号完整性影响的研究
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关键词 ： 差 分走 线 ， 阻抗 ， 时延 ， 传输 速 度 ， 差 分 过 孔
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为共 模 信 号 ，造 成 共 模 噪声 ，导 致 信 号 完 整 性 问 题 及 其 辐 射 效
应。 因此 如 何 有 效 的避 免 差 分 信 号 转 换 成 共 模 信 号 ， 减 小 共 模 噪 声 成 了设 计 差 分 传 输 线 的关 键 点 ］ 。 在 当今 的消 费 电子 、 大数 据存 储 等 领 域 ， 串 行 信 号 和 源 同 步
在 计 算 机 系 统 中 模 块 与 模 块 之 间 的互 联 为 了 满 足 高 带 宽 、
分线 的线 长会 出现 不 一 致 的 情 况 ，从 而 引 起 了高 速 信 号 传 输 的
时延 ｌ ４ ］ 。 如 果 一 组 差 分 线 组 内线 长偏 差 超 过 了上 升 空 间 沿 拓 的 ２ ０ ％， 就会 导致 差 分 信 号 边 沿 失 真 ， 从 而 使 得 部 分 差 分 信 号 转 化
之 而来 。伴 随 电传 输 而 生 的串 扰 （ Ｃｒ ｏ ｓ ｓ ｔ ａ ｌ ｋ ） 现 象 在 信 号 传 输 过
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刘 欢 龚 骁 敏 向 建 红 王 谦 （ 中国电子科技集 团公司第 ５ ２ 研 究所， 浙江 杭 州 ３ １ ０ ０ １ ２ ）
摘要： 为 了解 决制 约 电子 产 品 性 能 的信 号 完整 性 问题 ， 研 究 了 高速 信 号走 线 时 延和 差分 过孔 数 量 对 信 号 完整 性 的影 响 。 通
过 理 论 推 导给 出 高速 信 号 在 印刷 电路 板 （ Ｐ ＣＢ ） 表层 和 内层 传输 速 度 公 式 ， 进 而 准 确计 算 出信 号 走 线 的 时延 。 同 时使 用 高频 结
构仿 真 （ ＨＦ Ｓ Ｓ ） 软件 对差 分 过 孔 建模 ， 仿 真 分析 过 孔 数 量 对 高 速信 号损 耗 和 震 荡产 生 的 影 响 。 仿 真 结 果表 明 差 分过 孔 数 量 越 多， 高速 信 号 的损 耗 越 大震 荡越剧 烈 。 该 传输 速 度 公 式和 仿 真 结 果为 高速 信 号在 印刷 电路 板 上 走 线提 供 理 论指 导依 据 。
高 速率 的要 求 大都 使 用 高 速 差 分 串行 链 路 。 为 了 应 对 信 号 速 率
的 不 断 提升 ， 一 些 总 线 接 口标 准 也 在 不 断 的发 展 进 化 ， 比较 常 见 有 Ｐ ＣＩ Ｅ、 Ｓ Ａ Ｓ、 Ｓ Ｆ Ｐ ＋ 等 。 信 号 速 率 的提 高 带 来 的负 面 影 响 也 随
《 工业控制计算机｝ ２ ０ １ ７年 第 ３ ０卷 第 ２期
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高速信号时延及过孔对信号完整性影响的研究
ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｈｉ ｇｈ — — ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ Ｓｉ ｇｎ ａ ｌ Ｄｅ ｌ ａ ｙ ａ ｎ ｄ Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ — — ｈ ｏ ｌ ｅ ｏ ｎ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ｉ ｔ ｙ
关键词 ： 差 分走 线 ， 阻抗 ， 时延 ， 传输 速 度 ， 差 分 过 孔
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摘要： 为 了解 决制 约 电子 产 品 性 能 的信 号 完整 性 问题 ， 研 究 了 高速 信 号走 线 时 延和 差分 过孔 数 量 对 信 号 完整 性 的影 响 。 通
过 理 论 推 导给 出 高速 信 号 在 印刷 电路 板 （ Ｐ ＣＢ ） 表层 和 内层 传输 速 度 公 式 ， 进 而 准 确计 算 出信 号 走 线 的 时延 。 同 时使 用 高频 结
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