随着集成电路技术的不断发展,电子元器件的体积减小,电路的布局布线密度增大,高速电路产品已经被广泛地应用到各个领域。而信号时钟速率不断的提高,给高速电路PCB设计带来包括信号反射、串扰、信号时延以及时序错误等一系列信号完整性问题。因此,基于信号完整性分析的高速数字系统设计正成为电子设计领域中非常重要的研究课题,它不仅能够使产品开发的周期得到缩短,生产开发的成本得到降低,还能够有效地和可靠地提高产品的性能。
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过孔作为高速多层PCB板上的重要组成部分,实现不同层信号的电气互连。信号时钟速率提高,过孔带来的信号完整性问题将影响了整个系统的性能。有效地分析过孔的信号特性,优化过孔对信号的传输质量,对高速PCB设计和工程应用都具有非常重要的实际意义。
由于盲埋孔传输线阻抗特性的本质,结合时域反射原理对盲埋孔中主要信号完整性问题进行分析,并以场路结合的方法和散射参数网络理论的分析方法,建立高速电路盲埋孔的等效电路模型。 其次,运用高频电磁仿真软件HFSS,对多层PCB板盲埋孔建模仿真。在频域上和时域上,分别以S参数和特性阻抗的TDR来分析盲埋孔频域散射特性和阻抗连续性,结合导通孔、加反钻技术的导通孔进行比较分析；并分析过孔物理参数如焊盘、反焊盘、孔径等对盲埋孔信号特性的影响。 最后,通过理论对盲埋孔模型提出两种优化方案,即采用多级盲埋孔和加接地过孔的方法。通过仿真验证分析,优化方法能使高速PCB板盲埋孔的信号特性得到改善。
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