目录
一、高速信号定义：
(1)、 凡是频率大于50MHz的信号，就是高速信号；
(2)、信号是否高速和频率没有直接关系，而是当信号的上升沿(或下降沿)时间小于50ps时，就认为是高速信号；
(3)、当信号所在的传输路径长度大于1/6倍传输信号的波长时，信号被认为时高速信号；
(4)、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。
以上几种定义，在某种程度上都具有合理性。作者的观点是：“对于一个电子系统设计工程师来说，当你没有足够的信心和证据保证该信号在系统中正常工作，而必须进行特殊处理，必要时还需要经过仿真以确定布局、布线、匹配和屏蔽等设计约束，这时就应该按照高速信号来处理”。
对于2来说，较高的信号频率是高速信号的充分条件，而不是充要条件；当然信号的上升沿和下降沿也是非常重要的判别条件：一般来讲，信号的上升沿和下降沿时间越小，信号的高频分量会越来越多，信号带宽较大，必须考虑信号的完整性问题。
二、集中常数和分布常数：
(1)、集中常数：所谓“集中”是指在电路图上，用不包含尺寸的单一电路符号或引线来表示具有实际尺寸的各元件及其传输线。也就是说，具有实际尺寸的元件及其传输线作为“无大小而集中于一点的情形”进行处理。低频电路可以看作集中常数电路。
(2)、分布常数：所谓“分布”是指各元件与传输线作为具有实际尺寸的元件，以及将一个元件与传输线作为集成为微小元件进行处理。也就是说，将传输线作为一种电路元件来进行处理。高频电路可以看作分布常数电路。
注：集中常数电路是分布常数电路的特殊电路，用于在传输线中信号的振幅和相位近似不变的场合。
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_40877615/article/details/93623029
三、什么是高速电路？
一般情况下，我们在讨论电路的特性时，一个基本的常识，是认为一条导线上各处的电压（或者说信号）在同一时刻是相等的。
以上结论在低速电路时是没问题的，但是，实际上，电信号的传递也是有速率限制的。当电路中信号的频率高到一定程度，信号的变化还没有从导线的源端传递到目的端，源端的信号又发生了新的变化，就会出现同一条导线上各点的电压不同，这时我们就没法用以往数字电路和模拟电路的基础理论去分析了，这涉及到了高速电路的一些特性。
高速电路和低速电路并没有一个明显的界线。高速电路和低速电路的区别，在于用分布式系统还是集总式系统的思维来研究电路，低速信号在分析时可以看作为集中成一点，而高速信号在传输路径上各点电平各不相同。一些文献将信号的传输路径长度大于λ/6（1/6波长）时，认为是高速信号。实际上，当电路中信号的波长与走线长度在一个数量级上时（或者波长比走线更长时），就要当成高速信号来考虑。
比如，百兆网卡的通信线，最高速率为100MHz，那么它的波长λ=c/100M（c是光速），求出λ=3m，这个信号如果通过路由器连接到计算机，那么波长和路径长度相当了，要当成高速信号来看待；如果在印制板上走线，长度不超过几公分，那么可以认为是低速信号。
这里要注意，高速信号并不一定是频率很高的信号。有些RS-485的信号线，传输长度1km时，即使信号波特率只有几百k，也要看作是高速信号。还要注意，高速电路是数字电路中的概念，因为数字信号是方波，实际上包含了很高的频率分量，不是用数字信号的周期去算波长，而是用数字信号的上升时间/下降实际来估计最高频率再得到波长，如下图，用tr和tf来计算：
四、研究高速电路要注意的问题
1）电阻、电容、电感都不是理想器件，高频时都有等效电路
在高速电路两种，电阻、电容、电感等器件不再是理想的特性了，相当于电阻、电容、电感它们组合的特性。
如电阻的高频等效电路：
下图描绘了电阻的阻抗绝对值与频率的关系，低频时电阻的阻抗是R，然而当频率升高并超过一定值时，寄生电容的影响成为主要的，它引起阻抗的下降；当频率继续升高时，由于引线电感的影响，总的阻抗上升，引线电感在很高的频率下代表一个开路线或无限大阻抗：
电容的高频等效电路：
电容器的阻抗绝对值与频率的关系如下图所示，由于存在介质损耗和有限长的引线，电容显示出与电阻同样的谐振特性，当频率高过谐振频率后，表现为电感特性：
电感的高频等效电路：
当频率低于谐振点时，表现为电感特性；接近谐振点时，电感的阻抗迅速提高；当频率继续提高时，寄生电容的特性变得明显，阻抗逐渐降低：
在高速信号的路径上，导线也不再是理想的，它可以等效成电阻、电感、电容组合而成的电路：
2）信号的反射、过冲、振铃
在传输线上，如果阻抗不匹配，信号在传输到阻抗不连续点时会产生反射，使得信号失真。当失真变得严重时就会产生信号识别失败，同时信号的失真也会使得电路对于噪声的敏感性增加。
数字信号跳变沿的过冲、振铃，很多情况下也是由于信号反射引起的，是信号经多次反射后和原信号叠加引起的。如下图的示例：
3）信号的延时和时序错误
高速信号由于上升时间相对于传输路径来说很短，两路需要同步的信号如果到达目的端的时刻不一样，则可能使得读取的电平错误，或者读到中间电平态。
4）信号串扰
串扰表现为在一根信号线上有信号通过时，在PCB板上与之相邻的信号线上就会感应出相关的信号。在高速电路中，一般信号的上升沿也比较陡，也更容易引起信号线间的串扰。串扰一般由分布电容和分布电感引起，如下图所示：
5）电磁辐射
高速电路一般来讲比低速电路频率更高，系统加电运行时，会对周围环境辐射更多的电磁波，从而干扰周围环境中电子设备的正常工作。
同时，高速电路由于自身对阻抗、串扰、延时等等的敏感性，也更容易受到外界的电磁干扰。在设计时要特别考虑。
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「xiaobaibai_2021」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/little_grapes/article/details/129134258