PCB设计中高速信号与低速信号如何区分

在PCB设计中，如何区分高速信号与低速信号？很多人有一个误区，一般认为频率高的信号就是高速信号，对于GHz这样的信号来说无可厚非，但却不能一概而论。

我们来看看Cadence公司对高速信号的判断：

凡是大于50MHz的信号，就是高速信号；

信号是否高速和频率没有直接关系，而是信号上升/下降沿小于50ps时就认为是高速信号；

当信号所在的传输路径长度大于1/6λ，信号被认为是高速信号；

当信号沿着传输路径传输，发生了严重的趋肤效应和电离损耗时，被认为是高速信号。

所以说高速信号并不是以频率高低来界定的，那么应该怎样区分高低速信号呢？

在高速信号的设计中，一般考虑的并不是信号的周期频率F，一般是有效频率F1，T代表信号的时钟周期，T1代表信号的10%-90%的上升时间，则有：

周期频率定义：F=1/T

有效频率定义：F1=0.5/T1

低速信号中，各个点的电平相差不大，但高速信号中，需要用分布式的思维来考虑问题，在传输路径中，每个点的路径相差很大，所以高低速信号的划分还与信号的传输路径有关。

信号的传输长度小于信号波长的1/6时，可认为是低速信号，反之高速。λ是信号波长，c是信号在PCB上传输速度，F是信号的有效频率。

λ=c/F

在C为常数的情况下，λ与F成反比，即频率F越高，波长越短，可以划分的高低速信号线的分水的线长越短。

总结：高速信号与低速信号的区分方法

1、获得有效频率F1及走线长度L

2、利用有效频率F1计算信号的波长λ

3、判断L与1/6*λ的大小关系，L大为高速信号，反之为低速。

补充：一般有效频率可以由专业仪器测量得到，也可以估算，可假设上升沿为信号周期的7%，假如信号频率是10MHz,可以假设有效频率是70MHz。