[发明专利]一种减少远端参考电源噪声影响信号质量的方法和系统

说明书

本发明提出了一种减少远端参考电源噪声影响信号质量的方法和系统，该方法首先根据信号设计的原理图，识别出与电源模块连接的远端参考电源面，确定出存在噪声的电源面，然后在PCB中找到噪声电源面的位置，并判断是否被高速信号远端参考；根据高速信号的布局布线位置和存在噪声的电源面宽度，确定放置连接电容的位置和数量最后，在连接电容放置的位置，放置容值固定的两种电容。基于本发明提出的方法，还提出了一种减少远端参考电源噪声影响信号质量的系统。在存在噪声的信号线远端参考电源面的位置，增加连接电容，连接电源面和地，通过连接电容将大部分电源噪声滤除，减少信号远端参考电源面噪声对信号质量的影响，提高信号完整性。

技术领域

本发明属于电子设计技术领域，特别涉及一种减少远端参考电源噪声影响信号质量的方法和系统。

背景技术

在电子设计领域，电路板是所有电子设计内容的物理载体，所以电子设计的意图都要通过电路板来实现，所以电路板设计是任何电子设备中不可或缺的一个环节。电路板设计主要分为两个部分，信号设计和电源设计。电源设计为整个电路板的设计基础，所有芯片需要有一个稳定的电源才能正常工作。信号设计为电路板设计的灵魂，各种功能的实现都需要由信号来控制，信号设计的好坏关系到电路板各个功能的实现和稳定性。传统的信号完整性设计方法对高速信号的近端参考都有一个明确的要求，但是对远端参考确缺少相关的指导文件。但是当远端参考平面存在噪声时，其对高速信号的影响将不能忽略，有时候甚至会影响到信号的传输。

如图1给出了现有技术中减少远端参考面的影响的示意图，中间为信号层，上边为近端参考面，下方为远端参考面，信号与近端参考的距离为H,信号与远端参考面的距离要设计为3H，以尽可能减小远端参考面的影响。现阶段，对远端参考面设计为地还是电源，对电源的噪声是否过大等都没有相关要求。现有技术存在一定的设计局限，当远端参考面为噪声较大的电源层面时，电源噪声会干扰信号层的信号，甚至可能导致信号的误触发，从而影响高速或低速信号的质量。

发明内容

本发明提出了一种减少远端参考电源噪声影响信号质量的方法和系统，通过在电源远端参考面的位置，增加连接电容，连接电源远端参考面和地，将大部分电源噪声滤除，从而减少对信号的影响。

为了实现上述目的，本发明提出了一种减少远端参考电源噪声影响信号质量的方法和系统，该方法包括以下步骤：

S1：根据信号设计的原理图，识别出与电源模块连接的远端参考电源面，确定存在噪声的电源面，并在PCB中找到噪声电源面的位置，判断是否被高速信号远端参考；

S2：根据高速信号的布局布线位置和存在噪声的电源面宽度，确定放置连接电容的位置和数量；

S3：在连接电容放置的位置，放置容值固定的两种电容。

进一步的，在步骤S1中，在对开关电源芯片引脚直接相连的开关处选择示波器进行测量，如果振荡电压大于开关电源芯片电压的10％，则判定为存在噪声的电源面。

进一步的，在步骤S1中，在对开关电源芯片引脚直接相连的开关处选择示波器进行测量，如果电压振幅发生跳变，且上升沿速率大于0.3V/ns，则判定为存在噪声的电源面；

如果电压在转换过程中存在振荡，振荡频率在100Khz-1Ghz之间，则判定为存在噪声的电源面。

进一步的，在步骤S2中，所述根据高速信号的布局布线位置和存在噪声的电源面宽度，确定放置连接电容的位置和数量的方法为：

根据确定的高速信号线和远端参考面的位置，为了保证高速信号线的质量，在垂直于所述高速信号线最远端80mil范围内的L1层放置连接电容；同时根据存在噪声的电源面的宽度，每300mil放置一对连接电容；所述连接电容用于连接存在噪声的电源面和地。

进一步的，在步骤S3中，容值固定的两种电容分别为0.01uF和0.1uF。