高速FPGA PCB设计详解:从布局到噪声抑制

需积分: 26 18 下载量 121 浏览量 更新于2024-07-27 1 收藏 1.54MB PDF 举报
高速FPGA的PCB设计是一份深入探讨高速FPGA在印制电路板(PCB)设计中的关键要素和技术指南。这份文档由广州周立功单片机发展有限公司翻译,针对的是那些寻求在高速数字系统中实现高精度、低延迟和低噪声设计的专业人士。 主要内容分为多个章节: 1. **概述**:介绍了过去五年模拟CMOS工艺的进步,使得高速模拟组件能在数字环境中广泛应用,强调了系统速度超过150MHz的普及,同时也揭示了高速系统设计带来的挑战。 2. **时钟域反射计(CDR)**:讲述了如何处理时钟网络中的反射和延迟,这对于保持系统同步至关重要。 3. **不连续性**:详细讨论了不同类型的不连续性,如感性、容性和与传输路径相关的不连续性,以及如何通过优化过孔、直角走线等方式减少它们的影响。 4. **端接**:提供了端接设计的实例,包括确定延迟、带宽的选择,以及串行和并行端接策略。 5. **线路设计**:给出了设计建议和示例,强调相移最小化和高速信号参考平面的重要性。 6. **电介质材料**:RLGC参数的应用和不同材料(如GTEK和FR4)的参数设置,用于优化电磁兼容性和信号完整性。 7. **同步开关噪声(SSN)**:介绍了Altera平台的测试与仿真方法,以及去耦电容、地线和电源的设计技巧。 8. **去耦设计**:讲解电容阻抗的概念,并提供改进电路板去耦设计的实用示例,包括StratixGX开发板的设计。 9. **多层电路板设计**:探讨了层叠设计在提高信号质量和减小干扰方面的作用。 10. **修订记录**:包含了版本更新历史,以便跟踪文档的最新进展。 11. **附录**:提供了周立功公司的相关信息,以支持文档的完整性和可靠性。 这份文档为高速FPGA PCB设计者提供了一个全面的参考框架,涵盖了从基础原理到实践技巧的方方面面,旨在帮助设计者应对高速系统中复杂的设计挑战,确保信号质量的优化和系统的稳定性。