高速電路信號完整性問題

信號完整性要求就是信號從發送端到互連傳輸過程中以正確的時序、幅度及相位到達接受端，并且接受端能正常的工作，或者可以說信號在互連傳輸中能很好的保持時域和頻域的特性。通常還有以下兩種定義：

1.當信號的邊沿時間小于4-6倍的互連傳輸時延，需要考慮信號的完整性問題。

2.當線傳播時延大于驅動端的上升沿或下降沿將會引起傳輸的非預期的結果。

3.簡單說下時域和頻域的關系，時域:是真實世界的，指的是時間域，自變量是時間。頻域:是用于分析時域的一種方法，指的是頻率域，自變量是頻率。 高速電路信號完整性分析；信號完整性測試信號完整性分析檢修

信號完整性 常用的三種測試方法

信號完整性測試的手段有很多，主要的一些手段有波形測試、眼圖測試、抖動測試等,目前應用比較的信號完整性測試手段應該是波形測試,即——使用示波器測試波形幅度、邊沿和毛刺等,通過測試波形的參數,可以看出幅度、邊沿時間等是否滿足器件接口電平的要求,有沒有存在信號毛刺等。

信號完整性的測試手段主要可以分為三大類，下面對這些手段進行一些說明。

抖動測試

抖動測試現在越來越受到重視，因為的抖動測試儀器，比如TIA(時間間隔分析儀)、SIA3000，價格非常昂貴，使用得比較少。使用得*多是示波器加上軟件處理，如TEK的TDSJIT3軟件。通過軟件處理，分離出各個分量，比如RJ和DJ，以及DJ中的各個分量。對于這種測試，選擇的示波器，長存儲和高速采樣是必要條件，比如2M以上的存儲器，20GSa/s的采樣速率。不過目前抖動測試，各個公司的解決方案得到結果還有相當差異，還沒有哪個是或者行業標準。 浙江信號完整性分析哪里買克勞德高速數字信號測試實驗室信號完整性使用示波器進行波形測試；

信號完整性問題及解決方法

信號完整性問題的產生原因，影響信號完整性的各種因素，以及各因素之間的互相作用，辨識潛在風險點。信號完整性設計中5類典型問題的處理方法辨析。初步認識系統化設計方法。對信號完整性問題形成宏觀上的認識。

什么是信號完整性？

一些常見的影響信號質量的因素。

信號完整性設計中5類典型問題。

正確對待仿真與設計。

信號傳播、返回電流、參考平面合理選擇參考平面、控制耦合、規劃控制返回電流，是信號完整性設計的一項基本但非常重要能力。信號傳播方式是理解各種信號完整性現象的基礎，沒有這個基礎一切無從談起。返回電流是很多問題的來源。參考平面是安排布線層、制定層疊結構的依據。耦合問題導致PCB設計中可能產生很多隱藏的雷區。本部分用直觀的方式詳細講解這些內容。通過案例展示如果處理不當可能產生的問題，以及如何在系統化設計方法中應用這些知識。

要想得到零邊沿時間的理想方波，理論上是需要無窮大頻率的頻率分量。如果比較高只考 慮到某個頻率點處的頻率分量，則來出的時域波形邊沿時間會蛻化，會使得邊沿時間增大。

如，一個頻率為500MHz的理想方波，其5次諧波分量是2500M,如果把5次諧波以 內所有分量成時域信號，貝U其邊沿時間大概是0.35/2500M=0.14ns,即140ps。

我們可以把數字信號假設為一個時間軸上無窮的梯形波的周期信號，它的傅里葉變換。

對應于每個頻率點的正弦波的幅度，我們可以勾勒出頻譜包絡線. 高速信號完整性解決方法；

什么是信號完整性

信號完整性(Signal Integrity)可以泛指信號電壓、電流在互連結構傳輸過程中的信號質 量問題，包括噪聲、干擾及由其造成的時序影響等。

什么時候需要考慮信號完整性問題呢？

一般來說，傳統的電路學理論適用于信號互連的電路尺寸遠小于傳輸信號中設計者所關 心的比較高頻率所對應波長的電路結構分析。此時，信號的互連等效于一階電路元件，被稱為 集總元件(Lumped Elements):反之，當信號互連的電路尺寸接近傳輸信號中設計者所關心 的比較高頻率所對應的波長時，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 字世界中，邊沿速率幾乎完全決定了信號中的比較大的頻率成分，通常從工程經驗認為當信號 邊沿時間小于4?6倍的互連傳輸時延時，信號互連路徑會被當作分布參數模型處理，并需要 考慮信號完整性的行為。

實世界里的數字信號并不只是0或1的表現，一定會存在從0到1或從1到0的跳變 過程。 克勞德信號完整性測試理論研究；信號完整性測試信號完整性分析檢修

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2、串擾在PCB中，串擾是指當信號在傳輸線上傳播時，因電磁能量通過互容和互感耦合對相鄰的傳輸線產生的不期望的噪聲干擾，它是由不同結構引起的電磁場在同一區域里的相互作用而產生的。互容引發耦合電流，稱為容性串擾；而互感引發耦合電壓，稱為感性串擾。在PCB上，串擾與走線長度、信號線間距，以及參考地平面的狀況等有關。

3、信號延遲和時序錯誤信號在PCB的導線上以有限的速度傳輸，信號從驅動端發出到達接收端，其間存在一個傳輸延遲。過多的信號延遲或者信號延遲不匹配可能導致時序錯誤和邏輯器件功能混亂。信號完整性分析的高速數字系統設計分析不僅能夠有效地提高產品的性能，而且可以縮短產品開發周期，降低開發成本。在數字系統向高速、高密度方向發展的情況下，掌握這一設計利器己十分迫切和必要。在信號完整性分析的模型及計算分析算法的不斷完善和提高上，利用信號完整性進行計算機設計與分析的數字系統設計方法將會得到很、很的應用。 信號完整性測試信號完整性分析檢修