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高速电路和高频电路的概念
2021-04-19
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“高速电路”已经成为当今电子工程师们常常提及的一个名词,但究竟什么是高速电路?这的确是一个“熟悉”而又“含糊”的概念。而事实上,业界对高速电路并没有一个一致的界说,通常对高速电路的界定有以下多种观点:有人以为,假如数字逻辑电路的频率到达或者超越45MHZ~50MHZ,而且作业在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系一致定的份量(比如说1/3),就称为高速电路;也有人以为高速电路和频率并没有什么大的联络,是否高速电路只取决于它们的上升时间;还有人以为高速电路就是咱们早些年没有触摸过,或者说能发生而且考虑到趋肤效应的电路;更多的人则对高速进行了量化的界说,即当电路中的数字信号在传输线上的推迟大于1/2上升时间时,就叫做高速电路,本文也沿袭这个界说作为考虑高速问题的标准。


  此外,还有一个简单发生混杂的是“高频电路”的概念,“高频”和“高速”有什么区别呢?关于高频,很多人的理解就是较高的信号频率,虽然不能说这种观点有误,但关于高速电子设计工程师来说,理解应当更为深刻,咱们除了关心信号的固有频率,还应当考虑信号发射时一起伴随发生的高阶谐波的影响,一般咱们运用下面这个公式来做界说信号的发射带宽,有时也称为EMI发射带宽:
  F=1/(Tr*π), F是频率(GHz);Tr(纳秒)指信号的上升时间或下降时间。


  通常当F>100MHz的时候,就能够称为高频电路。所以,在数字电路中,是否是高频电路,并不在于信号频率的高低,而主要是取决于上升沿和下降沿。根据这个公式能够推算,当上升时间小于3.185ns左右的时候,咱们以为是高频电路。


  关于大多数电子电路硬件设计工程师来说,完全没有必要拘泥于概念的差异,心中应该有个广义的“高速”界说,那就是:假如在确保正确的电气衔接的前提下,电路仍不能稳定的高性能作业,而需要进行特殊的布局,布线,匹配,屏蔽等处理,那么,这就是“高速”设计。 


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