时钟偏移的后果:
时钟偏移可引起有效时钟周期的减小。
产生的原因:
1)由不同时钟路径的延时或驱动器件不同驱动门之间的时差所造成;
2)由于接收端之间的阈值不同、负载电容不同、以及信号质量的差异所造成。
时钟抖动(Clock Jitter):
时钟抖动(Jitter)是指由每一个时钟周期之间的不稳定性引起的相位抖动,该物理量可以用单个周期中最大的周期抖动与理想周期的差值表示。谱仪的40MHz时钟相位抖动应不大于0.2ns 。
时钟抖动的表现形式:
1)时钟占空比随机变化;
2)时钟信号在时间轴上左右摆动;
时钟抖动的后果:
时钟抖动会引起时钟有效周期的减小和成像设备的相位噪声。
建立时间(Setup Time)
建立时间是指在时钟跳变前数据必须保持稳定(无跳变)的时间。
保持时间(Hold Time)
保持时间是指在时钟跳变后数据必须保持稳定的时间。
建立时间裕量(Setup Margin)
建立时间裕量是所设计系统的建立时间与接收端芯片所要求的最小建立时间之间的差值。
保持时间裕量(Hold Time Margin)
保持时间裕量是所设计系统的保持时间与接收端芯片所要求的最小保持时间之间的差值。
设计原则:
1)建立时间裕量大于0。
2)保持时间裕量大于0。
地电平面反弹噪声(简称为地弹,Ground bounce)
地弹是指由较大的电流涌动引起的、在地平面上产生的电压波动和变化。
地弹产生原因:
当较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过,芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声,这样会在真正的地平面(0V)上产生电压的波动和变化,这就是地电平面反弹噪声。
地弹的后果:
地电平面反弹噪声会影响其它元器件的动作。
影响地弹的因素:
负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。
地平面回流噪声:
是指由于地电平面(包括电源和地)分割,例如地层被分割为数字地、模拟地、屏蔽地等,当数字信号走到模拟地线区域时,在地平面产生的回流噪声。
在多电压PCB设计中,地电平面的反弹噪声和回流噪声需要特别关心。
介电常数(εr)
介电常数是指绝缘物质的一种绝缘程度的数位指标,它是针对空气介质常数的比值。
介电常数(εr)数值标准:
当绝缘板材的介电常数愈小时,有信号传输的两相邻导线就愈容易达到绝缘的效果,换言之其信号的“能量”就愈不容易产生 “漏出”,故绝缘材料的“介质常数”愈小愈好。
介电常数(εr)数值与频率关系:
目前,各种板材的介质常数,在1MHz频率测试条件下,以铁氟龙(PTFE)的介质常数2.5为最好,而FR-4约为4.7。测试频率愈大,板材的介电常数愈小。
传输速率
由电磁波理论中的Maxwell’s理论可知,正弦波信号在介质中传播速度(Vp)与光速成正比,与其介质常数(εr)平方根成反比。
电磁波在空气中的传输速度