内嵌探头装置与高速数字电路设计：FPGA原理与共模电感应用

内嵌式探头固定装置在高速数字电路设计中的应用，特别是在Actel FPGA原理图中，展示了如何有效地集成到电路板中以实现精确的信号检测。图3.16中的设计采用了21:1的探头功能，通过一个1000-Ω感应电阻将被测电路与50-Ω测量线相连，便于在不同位置进行一致的测试。测量点与地之间的短接可通过多种方式实现，如50-Ω线路和BNC连接器，但BNC连接器占用空间较大。 为了节省空间并兼容多种连接器，设计者倾向于使用MOLEX/WALDOM KK系列的终端连接器，如RG-174电缆通过母插孔直接连接到电路板的公接头，这种连接方式带来大约10nH的串联电感影响。书中详细讨论了共模电感、串扰和电容耦合等概念在高速数字电路设计中的重要性，如共模电感与信号失真、串扰噪声的关系，以及电容耦合和电感耦合在电路分析中的应用。 例如，共模电容是设计中需关注的关键因素，它会影响信号的纯洁度，尤其是在快速变化的高速电路中。书中还提到，设计者需要理解如3-dB衰减时间和频率均方根值的概念，以及集中式系统和分布式系统在处理信号时的不同性能。对于初学者，即使没有模拟电路设计的专业背景，书中的公式和实例也能帮助他们理解和应用这些原理。 内嵌式探头固定装置是高速数字电路设计中不可或缺的组成部分，它结合了理论知识和实践技巧，旨在解决高速电路设计中常见的信号干扰问题，确保电路的高效、准确工作。通过学习本书，工程师们能够更好地掌握这些原理，并在实际工作中做出优化设计。