浅谈计算机高速数字电路设计技术及优化措施

摘 要：随着计算机技术的普及，高速数字电路设计技术在电子技术行业的应用也越来越广泛，通过科学合理的电路设计，电子元件的合理搭配，在很大程度上优化了整个电路的各项参数，提高电器的运行效率。由于计算机高速数字电路设计技术的实用性和优越性，对电子技术行业发展有着不可忽略的意义，结合笔者多年的工作经验，本文对其进行详细分析和研究。

关键词：计算机应用；电子技术；高速数字；电路设计

由于近代科学技术发展的不断深入，高新技术层出不穷，电子技术行业也得到了前所未有的改革，开始进入了一个崭新的电气时代。高速数字电路通过电子技术和计算机技术的巧妙结合，能够集成高速变化信号在电路中所产生的电感、电熔等模拟特性的电路，对整个电路的各项参数进行调整和优化，让计算机高速数字电路系统保持一个理想的运行状态。计算机高速数字电路设计的过程中，最需要注意的还是各个元器件的搭配，否则会对电路信号甚至是电路元器件的正常运行造成影响。但是，在实际的应用中，计算机高速数字电路设计技术却受到一些因素的影响，例如，信号线间距离的影响、阻抗不匹配的问题、电源平面间电阻和电感的影响等，都会对计算机高速数字电路技术的运行效率产生影响，这也是要提升计算机高速数字技术的应用效率的重中之重。作者结合自身多年工作经验，以及自身对计算机高速数字电路技术的了解，通过对计算机高速数字电路设计技术的分析，找出了主要对影响计算机高速数字电路设计技术的关键因素，同时也提出了几点改进建议，希望对提升计算机高速数字电路系统的运行效率有所帮助，进一步促进电子产品行业的快速发展。

一、影响计算机高速数字电路设计技术的关键因素

1.1 信号线间距离

计算机高速数字电路设计技术的出现，给电子设计领域带来了新的突破，对计算机电子技术的发展有着极大的作用。由于各方面原因及计算机高速数字电路设计技术自身的特点，现阶段的计算机高速数字电路设计技术在应用过程中却存在着许多问题。其中信号线间距离对计算机高速数字电路设计有着明显的影响，一般情况下，信号线间的距离会随着印刷版电路密集度的增大而变化，越来越狭小，而在这个过程中，也会导致信号之间的电磁耦合增大，这样就不会对其进行忽略处理，会引发信号间的串扰现象，而且随着时间的推移会越来越严重。

1.2 阻抗不匹配

在计算机高速数字电路设计技术应用过程中，阻抗是影响其信号传输的关键因素，由于设计的不合理，造成阻抗增大，从而影响信号的传输。在现阶段计算机高速数字电路设计的过程中经常发现信号传输位置上的阻抗不相匹配的现象，这样极易引发反射噪声，而反射噪声将会对信号造成一定的破坏，使得信号的完整性受到极大的影响。

1.3 电源平面间电阻和电感不稳定

目前计算机高速数字化电路设计技术在诸多领域都得到广泛的应用，根据实际情况，利用先进的电子技术进行设计，从而让电子设备达到更好的运行效果。现阶段计算机高速数字电路设计中，由于电源平面间存在电阻和电感，使得大量电路输出同时动作时，就会使整个电路产生较大的瞬态电流，这将会对极端级高速数字电路地线以及电源线上的电压造成极大的影响，甚至会产生波动的现象。

二、优化计算机高速数字电路技术的有效措施

2.1 优化电路信号设计，确保电路信号的完整性

为了确保计算机高速数字电路信号的完整性，要对计算机高速数字电路技术进行合理的设计，现阶段计算机高速数字电路设计技术中，由于受到阻抗不匹配的影响，对电路信号的完整性也造成一定的影响，针对这点主要分为两方面研究：一方面是对不同电路之间电路信号网的传输信号干扰情况进行研究，也就是以上所提到的反射和干扰的问题；另一方面，要对不同信号在传输的过程中，对电路信号网产生的干扰情况进行分析。计算机高速数字电路在运行的过程中，会受到阻抗不相匹配的因素而影响到电路信号的传输效率，而且，现阶段计算机高速数字电路运行的过程中，阻抗很难控制，经常会出现阻抗过大或过小的现象，都会对电路信号传播的波形产生一定的干扰，从而对计算机高速电路传输信号的完整性产生直接的影响。为了避免这类情况的发生，要对计算机高速数字电路设计技术展开研究，从正常理论来看，高速数字电路设计难以使电路与临街阻抗的状态相互符合，可以对计算机高速数字电路设计技术进行改进，保持系统处于过阻抗状态，这样就能保证计算机高速数字电路设计不会受到阻抗不等的状态而影响到计算机高速数字电路信息传输的完整性。

2.2 优化电路电源设计，减少电源系统阻抗

从理论上来看，如果高速数字电路设计中，电源系统中不存在阻抗的话是电路设计最理想的状态，这样整个信号的回路也不会存在阻抗耗损的问题，系统中的各个点的点位就会保持恒定的状态。电源是计算机高速数字电路技术的重要组成元件，通过以上的分析得知，计算机高速数字电路设计中，由于受到电源平面间电阻和电感的影响，使得电源运行过程中会出现过电压的故障，也就是电源的波形质量受到影响，严重影响到计算机高速数字电路运行的可靠性。计算机高速数字电路系统运行的过程中，就必须要考虑到电源的电阻和电感因素，而要减少电源面的电阻和电感对电源系统的影响，就必须对其采取降低的处理措施。从当今计算机高速数字电路系统电源材质的分析了解到，电路系统中大多数都是采用大面积铜质材料，如果结合电源系统要求来分析的话，这些材料远远达不到计算机高速数字电路电源的标准要求，这样在系统正常运行的过程中势必会受到一定的影响，对此，要将所有影响因素进行综合性的考虑和研究，可以采用楼电容应用到电路中，这样可以有效的避免或降低电源面电阻和电感对系统的影响，从而有效的提高计算机高速数字电路系统运行的可靠性。

三、总结

综上所述，由于现代社会信息化、科技化、电气化进程的不断加深，也不断促进电子设计行业快速发展，电子设计技术将在实践中不断创新进步，在社会经济快速发展的过程中以满足新时期的电气时代需求。通过对高速数字电路设计问题进行有效合理的解决，对高速数字电路设计技术进行完善和创新，更进一步的促进了现代化技术和电子设计行业的发展，为我们国民经济可持续发展带来了有力保障。■

参考文献

[1] 李琳琳. 高速数字电路设计中电源完整性分析[J]. 火控雷达技术. 2010（02）

[2] 潘腾鹏. 试论高速数字电路的设计[J]. 中国新通信. 2013（13）

[3] 张荣，张秋鄂，李永正. 高速数字扫描振镜驱动卡设计及研究[J]. 应用激光. 2013（05）