信號(hào)完整性問(wèn)題及解決方法

信號(hào)完整性問(wèn)題的產(chǎn)生原因，影響信號(hào)完整性的各種因素，以及各因素之間的互相作用，辨識(shí)潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。信號(hào)完整性設(shè)計(jì)中5類典型問(wèn)題的處理方法辨析。初步認(rèn)識(shí)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法。對(duì)信號(hào)完整性問(wèn)題形成宏觀上的認(rèn)識(shí)。

什么是信號(hào)完整性？

一些常見(jiàn)的影響信號(hào)質(zhì)量的因素。

信號(hào)完整性設(shè)計(jì)中5類典型問(wèn)題。

正確對(duì)待仿真與設(shè)計(jì)。

信號(hào)傳播、返回電流、參考平面合理選擇參考平面、控制耦合、規(guī)劃控制返回電流，是信號(hào)完整性設(shè)計(jì)的一項(xiàng)基本但非常重要能力。信號(hào)傳播方式是理解各種信號(hào)完整性現(xiàn)象的基礎(chǔ)，沒(méi)有這個(gè)基礎(chǔ)一切無(wú)從談起。返回電流是很多問(wèn)題的來(lái)源。參考平面是安排布線層、制定層疊結(jié)構(gòu)的依據(jù)。耦合問(wèn)題導(dǎo)致PCB設(shè)計(jì)中可能產(chǎn)生很多隱藏的雷區(qū)。本部分用直觀的方式詳細(xì)講解這些內(nèi)容。通過(guò)案例展示如果處理不當(dāng)可能產(chǎn)生的問(wèn)題，以及如何在系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法中應(yīng)用這些知識(shí)。 克勞德信號(hào)完整性測(cè)試?yán)碚撗芯?；廣西信號(hào)完整性分析聯(lián)系人

典型的數(shù)字信號(hào)波形可以知道如下幾點(diǎn)

(1)過(guò)沖包括上過(guò)沖(Overshoot_High)和下過(guò)沖(Overshoot_Low)。上過(guò)沖是信號(hào)高于信號(hào)供電電源電壓Kc的最高電壓，下過(guò)沖是信號(hào)低于參考地電壓厶的比較低電壓。過(guò)沖可能不會(huì)對(duì)功能產(chǎn)生影響，但是過(guò)沖過(guò)大會(huì)造成器件損壞，影響器件的可靠性。

（2） 回沖是信號(hào)在達(dá)到比較低電壓或最高電壓后回到厶之上（下回沖，Ringback_Low） 或心之下的電壓（上回沖，Ringback_Low）。回沖會(huì)使信號(hào)的噪聲容限減小，需要控制在保 證翻轉(zhuǎn)門限電平的范圍，否則對(duì)時(shí)鐘信號(hào)回沖過(guò)大會(huì)造成判決邏輯錯(cuò)誤，對(duì)數(shù)據(jù)或地址信號(hào) 回沖過(guò)大會(huì)使有效判決時(shí)間窗口減小，使時(shí)序緊張。通常過(guò)沖與回沖是由于信號(hào)傳輸路徑的 阻抗不連續(xù)所引起的反射造成的。

（3） 振鈴（Ringing）是信號(hào)跳變之后的振蕩，同樣會(huì)使信號(hào)的噪聲容限減小，過(guò)大會(huì)造 成邏輯錯(cuò)誤，而且會(huì)使信號(hào)的高頻分量增加，增大EMI問(wèn)題。 多端口矩陣測(cè)試信號(hào)完整性分析保養(yǎng)高速電路信號(hào)完整性分析；

1、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作在設(shè)計(jì)開(kāi)始之前，必須先行思考并確定設(shè)計(jì)策略，這樣才能指導(dǎo)諸如元器件的選擇、工藝選擇和電路板生產(chǎn)成本控制等工作。就SI而言，要預(yù)先進(jìn)行調(diào)研以形成規(guī)劃或者設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，從而確保設(shè)計(jì)結(jié)果不出現(xiàn)明顯的SI問(wèn)題、串?dāng)_或者時(shí)序問(wèn)題。（微信：EDA設(shè)計(jì)智匯館）

2、電路板的層疊某些項(xiàng)目組對(duì)PCB層數(shù)的確定有很大的自，而另外一些項(xiàng)目組卻沒(méi)有這種自，因此，了解你所處的位置很重要。其它的重要問(wèn)題包括：預(yù)期的制造公差是多少？在電路板上預(yù)期的絕緣常數(shù)是多少？線寬和間距的允許誤差是多少？接地層和信號(hào)層的厚度和間距的允許誤差是多少？所有這些信息可以在預(yù)布線階段使用。

信號(hào)完整性改善方法：

-添加電源濾波電容和電源抗性；

-添加信號(hào)濾波器；

-減少線路長(zhǎng)度；

-減少單板上的信號(hào)層間距離；

-加強(qiáng)屏蔽接地，減少電磁輻射干擾；

-使用差分信號(hào)傳輸，減少串?dāng)_。

綜上所述，理解信號(hào)完整性的基礎(chǔ)知識(shí)并掌握常用的測(cè)試方法，對(duì)于設(shè)計(jì)高速數(shù)字系統(tǒng)以及解決信號(hào)干擾和失真問(wèn)題非常重要。

總之，信號(hào)完整性是高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，它需要設(shè)計(jì)人員了解基本概念、常見(jiàn)的失真類型和相應(yīng)的分析方法。通過(guò)對(duì)信號(hào)完整性進(jìn)行分析和優(yōu)化，可以確保數(shù)字系統(tǒng)在傳輸和處理高速數(shù)據(jù)時(shí)能夠滿足性能和可靠性要求。 信號(hào)完整性基本定義是指一個(gè)信號(hào)在電路中產(chǎn)生相應(yīng)的能力。

高速電路信號(hào)完整性問(wèn)題

信號(hào)完整性要求就是信號(hào)從發(fā)送端到互連傳輸過(guò)程中以正確的時(shí)序、幅度及相位到達(dá)接受端，并且接受端能正常的工作，或者可以說(shuō)信號(hào)在互連傳輸中能很好的保持時(shí)域和頻域的特性。通常還有以下兩種定義：

1.當(dāng)信號(hào)的邊沿時(shí)間小于4-6倍的互連傳輸時(shí)延，需要考慮信號(hào)的完整性問(wèn)題。

2.當(dāng)線傳播時(shí)延大于驅(qū)動(dòng)端的上升沿或下降沿將會(huì)引起傳輸?shù)姆穷A(yù)期的結(jié)果。

3.簡(jiǎn)單說(shuō)下時(shí)域和頻域的關(guān)系，時(shí)域:是真實(shí)世界的，指的是時(shí)間域，自變量是時(shí)間。頻域:是用于分析時(shí)域的一種方法，指的是頻率域，自變量是頻率。 信號(hào)完整性測(cè)試分類時(shí)域測(cè)試頻域測(cè)試；廣西信號(hào)完整性分析聯(lián)系人

如何了解信號(hào)完整性分析？廣西信號(hào)完整性分析聯(lián)系人

什么是信號(hào)完整性

信號(hào)完整性(Signal Integrity)可以泛指信號(hào)電壓、電流在互連結(jié)構(gòu)傳輸過(guò)程中的信號(hào)質(zhì) 量問(wèn)題，包括噪聲、干擾及由其造成的時(shí)序影響等。

什么時(shí)候需要考慮信號(hào)完整性問(wèn)題呢？

一般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的電路學(xué)理論適用于信號(hào)互連的電路尺寸遠(yuǎn)小于傳輸信號(hào)中設(shè)計(jì)者所關(guān) 心的比較高頻率所對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的電路結(jié)構(gòu)分析。此時(shí)，信號(hào)的互連等效于一階電路元件，被稱為 集總元件(Lumped Elements):反之，當(dāng)信號(hào)互連的電路尺寸接近傳輸信號(hào)中設(shè)計(jì)者所關(guān)心 的比較高頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)時(shí)，由于互連路徑上不同位置的電壓或電流的大小與相位均可能不 同，信號(hào)的互連等效于多階電路元件，因而被稱為分布式元件(Distributed Elements)。在數(shù) 字世界中，邊沿速率幾乎完全決定了信號(hào)中的比較大的頻率成分，通常從工程經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為當(dāng)信號(hào) 邊沿時(shí)間小于4?6倍的互連傳輸時(shí)延時(shí)，信號(hào)互連路徑會(huì)被當(dāng)作分布參數(shù)模型處理，并需要 考慮信號(hào)完整性的行為。

實(shí)世界里的數(shù)字信號(hào)并不只是0或1的表現(xiàn)，一定會(huì)存在從0到1或從1到0的跳變 過(guò)程。 廣西信號(hào)完整性分析聯(lián)系人