PCB技術 - 高速PCB設計で信号品質に影響する5大問題

高速PCB設計において、「信号」は常にエンジニアが避けられない知識点です。設計の一環であれ、テストの一環であれ、信号の品質は注目すべきです。本文では、主に信号品質に影響を与える5つの問題を紹介します。

現在の仕事結論によると、信号品質によく見られる問題は主に5つの方面に表れています。それぞれはオーバーシュート、バックシュート、バリ、エッジ、レベルです。

1）オーバーシュート

▲オーバーシュート図

オーバーシュートによる問題は、デバイスの損傷をもたらしやすく、オーバーシュートが大きすぎても週囲の信号にクロストークを起こしやすいことです。オーバーシュートに致す大きな原因は不整合であり、除去方法には始端列抵抗または終端並列インピーダンス（または抵抗）があります。

２）バリ

▲バリ図

高速デバイスにバリが作用すると、誤トリガ、製御信号の製御エラー、クロック信号の位相にエラーが発生するなどの問題が発生しやすく、バリパルスによる問題は単板の動作が不安定またはデバイスの代替後に問題が発生することが多いです。バリを引き起こす原因は多く、論理冒険、クロストーク、地線反発など、その解消方法も異なります。

３）エッジ

▲エッジ図

エッジ速度がゆっくりと信号線上で発生すると、データサンプリングエラーが発生します。その発生原因は通常、出力端の容量性負荷が大きすぎる（負荷数が多すぎる）こと、出力が三状態時充電（放電）電流が小さいことなどです。

４）バックシュート

バックシュートの発生原因は信号線の不整合や多負荷などの原因であり、解消方法は整合抵抗を追加したり、バスのトポロジー構造を調整したりすることです。

５）レベル

入力レベル幅が要求に合わない場合、デバイスの出力エラーになります。レベル異常の原因は主に：出力過負荷、レベル不一緻、三状態バス、バス衝突などの原因があります。

備考：

エンジニアは信号品質テストを行う際に、以下の3つの知識を備えなければなりません。

1）測定ツール（オシロスコープ）に対して明確な理解があり、オシロスコープの性能を理解し、オシロスコープとそのプローブの使用を把握し、信号品質異常のテストとオシロスコープメニューの設定との協力関係を明らかにしなければなりません。

2）異常の信号形式に対して全面的かつ明確な認識があり、異常信号の異常指標に対して理解がある。

3）測定された単板の原理回路に対して一定の認識と理解があり、信号を分類し、板上のキーデバイス、キーバス、キー信号の信号品質要求と関連時係列パラメータを理解することができることが要求されています。

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