計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)初探

孫興(安徽新華學(xué)院,安徽 合肥 230088)

1 引言

高速數(shù)字電路的含義是通過(guò)電路,高速變化信號(hào)出現(xiàn)電熔以及電感等性狀,計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路涉及兩方面的技術(shù),分別是計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子技術(shù),優(yōu)化了電路的所有參數(shù),保證高速數(shù)字電路系統(tǒng)可以正常的運(yùn)行。在進(jìn)行高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),最為關(guān)鍵的是合理搭配各個(gè)元件,這樣才有利于電路信號(hào)以及相關(guān)元器件的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 影響計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的問(wèn)題

2.1 來(lái)自于信號(hào)線之間距離

高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的出現(xiàn),對(duì)于計(jì)算機(jī)電子技術(shù)來(lái)講,是一個(gè)很大的進(jìn)步。不過(guò)目前這種技術(shù)還不成熟,還有很多弊端。舉個(gè)例子,信號(hào)線之間的距離也對(duì)其帶來(lái)一定的影響,通常來(lái)說(shuō),印刷版電路的密度越大,信號(hào)線之間的距離就會(huì)變小,同時(shí),還會(huì)增加電磁耦合度,如果沒(méi)有充分注意到這個(gè)問(wèn)題,就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)之間相互干擾,而且這種現(xiàn)象會(huì)越發(fā)的嚴(yán)重。

2.2 阻抗不能匹配

對(duì)于信號(hào)傳輸線來(lái)說(shuō),最主要的就是阻抗,但是目前在進(jìn)行高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),阻抗不能匹配的情況時(shí)有發(fā)生,這會(huì)引起反射噪聲的出現(xiàn),從而影響到信號(hào)的完整性。

2.3 來(lái)自于電源平面之間電感以及電阻方面的因素

具體來(lái)講,計(jì)算機(jī)高速數(shù)字化電路設(shè)計(jì)技術(shù)就是結(jié)合具體條件,通過(guò)電子技術(shù)完成設(shè)計(jì),在很大的范圍內(nèi)得到了推廣。目前,在進(jìn)行計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),因?yàn)殡娫雌矫嬷g是有電感以及電阻存在的,如果同時(shí)進(jìn)行所有的電路輸出,就會(huì)在電路上形成巨大的瞬間電流,影響到電源線電壓以及極端級(jí)的電路地線,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成波動(dòng)。

3 深入探討計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)

3.1 通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)保證完整的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信號(hào)

我們經(jīng)過(guò)上面的分析已經(jīng)知道,目前,在進(jìn)行計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),因?yàn)榇嬖谧杩怪g的不匹配,會(huì)造成電路信號(hào)的不完整,所以,要科學(xué)的設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù),最大程度保證完整傳輸電路信號(hào)。有關(guān)這個(gè)問(wèn)題可以從兩個(gè)方面進(jìn)行研究,首先,研究不同種類電路之間電路信號(hào)傳輸?shù)母蓴_現(xiàn)象,換句話來(lái)說(shuō),就是上面所說(shuō)的干擾以及反射的現(xiàn)象。其次,我們還要研究不同種類信號(hào)在進(jìn)行傳輸時(shí),給電路信號(hào)網(wǎng)帶來(lái)的影響。計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),因?yàn)樽杩共荒芷ヅ?傳輸?shù)碾娐沸盘?hào)并不是很完整,此外,計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路在運(yùn)行當(dāng)中,是無(wú)法控制好阻抗的,阻抗有時(shí)過(guò)大,有時(shí)過(guò)小,這會(huì)影響到電路信號(hào)的波形,最終造成計(jì)算機(jī)高速電路不能傳輸完整的信號(hào)。為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們必須要進(jìn)一步研究計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù),按照一般的規(guī)律,高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)是無(wú)法讓臨街阻抗符合電路的,這就要改進(jìn)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù),確保系統(tǒng)是過(guò)阻抗的情況,這種方式可以解決由于阻抗的不匹配,造成計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路不能傳輸完整信號(hào)的問(wèn)題,最大程度減少由于阻抗過(guò)大或者過(guò)小所帶來(lái)的負(fù)面作用。

3.2 科學(xué)設(shè)計(jì)高速數(shù)字電路電源

計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)是離不開(kāi)電源的,可以說(shuō),電源是包含在計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)之內(nèi)的,我們通過(guò)上面的分析已經(jīng)了解到,在進(jìn)行計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),因?yàn)殡娫雌矫嬷g電感以及電阻帶來(lái)的影響,電源在運(yùn)行時(shí),會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓的現(xiàn)象,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是干擾到電源的波形,無(wú)法保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路安全穩(wěn)定的運(yùn)行。按照理論來(lái)講,在進(jìn)行高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),如果電源系統(tǒng)是沒(méi)有阻抗的,電路設(shè)計(jì)就會(huì)進(jìn)行的非常順利,在這種情況下,信號(hào)回路就不容易消耗到阻抗,系統(tǒng)當(dāng)中,每個(gè)點(diǎn)都會(huì)保持一種長(zhǎng)期穩(wěn)定的態(tài)勢(shì)。但是這只不過(guò)是一種假設(shè)的理想狀態(tài),在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中,是不可能存在的,為了保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的正常運(yùn)行,就不能忽略電源的電感以及電阻帶來(lái)的影響,為了將這種影響控制在最低的程序,需要我們采取科學(xué)的手段。我們考察目前計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)所用的電源材料可知,對(duì)于電路系統(tǒng)來(lái)說(shuō),大部分都是利用銅質(zhì)材料的,但是根據(jù)電源系統(tǒng)的具體情況,銅質(zhì)材料是不符合計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路電源的材質(zhì)要求的,這會(huì)影響到計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。面對(duì)這種情況,我們要從多角度對(duì)各個(gè)影響因素進(jìn)行探究,比如可以在電路中應(yīng)用樓電容,這種方式有利于減少電源面的電感以及電阻所帶來(lái)的影響,最終保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)可以長(zhǎng)久穩(wěn)定的運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō),隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越快,推動(dòng)了電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,也催生了很多新的技術(shù),就如文章所闡述的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù),其就建立在電子技術(shù)的基礎(chǔ)之上,通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)的,并且應(yīng)用于各個(gè)行業(yè),取得了顯著的效果。文章深入分析了計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù),在結(jié)合筆者自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),此外,還有對(duì)于計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的初步認(rèn)識(shí),詳細(xì)的闡述了計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的相關(guān)影響因素,并且提出了具有針對(duì)性的完善手段,主旨在于通過(guò)上述的分析,可以將計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的應(yīng)有作用發(fā)揮出來(lái),繁榮電子產(chǎn)品市場(chǎng),并且成為同行的一種借鑒。

[1]蔡葉芳,田澤,邵剛,等.一種高速數(shù)模混合倒裝芯片協(xié)同仿真技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2015(06).

[2]唐思超.高速數(shù)字電路互連時(shí)序模型與布線長(zhǎng)度分析[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2014(12).

[3]玉素甫,艾山.淺析高速數(shù)字電路中的信號(hào)完整性[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014(28).