高速电路信号完整性透彻分析及PCB设计基础-文档资料77页PPT
高速PCB中信号完整性的分析
汪扬埔
（ 武警警官学院电子技术系 四川 ・ 成都 ６ １ ０ ２ １ ３ ）
摘 要
关键 词
高速 Ｐ Ｃ Ｂ设计 ， 已经成为大型数字系统设计成败的关键 ， 本文从传 输线损耗 、 抖动、 码 间干扰 ３个方面详细
Ｐ Ｃ Ｂ 完整性 分析
文献 标 识 码 ： Ａ
公式如下：
Ｒ ＝ ｐ Ｌ ／ （ ｏ ｈ ’ ） ＝ ｐ Ｌ ｏ （ ２ ∞ｐ ） １ ． ２介 质 损 耗
Ｐ Ｃ Ｂ中信号路径与返回路径会构成一个 电容器 结构 。 如
果 在 高频 条件 下 ， 介质会吸收热量， 所 以它介质为空气 的理想 电容器的电阻是无穷大 的，给定一个 直流 电压， 没有 电流经 过。 但是， 如果给定一个正 弦波 电压 Ｖ ＝ Ｖ 。 ｓ ｉ ｎ （ ３ ６ ｔ ） ， 就会产生一个余弦波 电流通过电容： Ｉ ｅ 口 ｄ Ｖ ／ ｄ ｔ ＝ Ｃ ｏ （ １ ） Ｖｏ ｃ ｏ ｓ （ ￣ ｔ ） 其中 Ｃ 。 是 电容器 电容， （ １ ） 为角频率，ｖ ０ 是正弦波电压振 幅 这个时候 电压和电流相位相差 ９ ０度 ， 因此不会有损耗 。 当 电容器间的介质不再是空气时，换成 的真实的介质材 料会有一定的电阻率 。 在 电容器两端加 电的情况下会有泄露 电流经过， 从而带来损耗。对于大部分介质而言， 往往因为其 很高的 电阻率而 可以使直流损耗忽略不计 。 ２抖动 抖动可 以定义为数字信号在重要时点上偏离理想时间位 置的短期变化 重要时点是指数字信号 的逻辑状态之间的转 换或边沿，具体来讲就是指转换信 号跨过选定的参考 电平或 判定 门限 。 在实际的电路 中， 由于抖动含有随机成分 ， 因此必须使用 统计术语指定抖动 。必须使用 中间值、 标准偏差、 最大值 、 最 小值和峰一 峰值 以及置信 区间和样本总量等指标 ， 才能建立 有意义的、 可重复的测量 。 根据信号 中不 同种类抖动 的特 点以及 产生抖动的原因 ， 总抖动可分为确 定性抖动和随机抖动。其 中， ＤＪ 又可 以分成 数据依赖型抖动 、由于 占空 比失真引起 的抖动和其它有界不 相关抖动 。随着 ＤＤ Ｊ中出现概率的不 同， ＤＤ Ｊ 又可 以分成高 概率 Ｄ ＤＪ 和低概率 ＤＤ Ｊ 。 而Ｂ ＵＪ 按照来源的不同分成三类 ： 电源噪声 引起的抖动 、串扰和其它外界噪声 引起的抖动和周 期性抖动。将 Ｄ Ｃ噪声保持在几个 ｍ Ｖ 内即可减小抖动，进 而可将输出信号的眼图保持在理想状态 ， 从而对 电源 以及时 钟振荡器和缓冲 区实现正确的滤波和去耦 。并且 ， 时钟源必 须具有高稳定性、 低抖动性。 ３码间干扰 对于有限带宽的信道 ，信道上传输 的码元会对随后传输 的码元产生影响。从能量 的角度来讲 ， Ｉ Ｓ Ｉ 可看成是 由于信道 的带宽有限，码元存储于信道上的能量变化滞后于被发送信 号 的变化， 残存的能量会与随后的码元能量叠加 ， 破坏 了码元 波形 的形状 除了信道带 宽有 限的因素外，传输线阻抗的不 连续和端阻抗与传输 线特征 阻抗失配， 都会 引起的 Ｉ Ｓ Ｉ 。 般都会采 用以下一些措施来减小传输线寄生储能元件 引起 的信号振荡： （ １ ） 采用 电流模驱动器来传 输信 号； （ ２ ） 控制信号 的切换时间； （ ３ ） 加入与传输线并行的端 电阻： （ ４ ） 在接 收器前端加入均衡滤波器 。
高速电路设计中信号完整性分析.
高速电路设计中信号完整性分析由于系统时钟频率和上升时间的增长，信号完整性设计变得越来越重要。
不幸的是，绝大多数数字电路设计者并没意识到信号完整性问题的重要性，或者是直到设计的最后阶段才初步认识到。
本篇介绍了高速数字硬件电路设计中信号完整性在通常设计的影响。
这包括特征阻抗控制、终端匹配、电源和地平面、信号布线和串扰等问题。
掌握这些知识，对一个数字电路设计者而言，可以在电路设计的早期，就注意到潜在可能的信号完整性问题，还可以帮助由于系统时钟频率和上升时间的增长，信号完整性设计变得越来越重要。
不幸的是，绝大多数数字电路设计者并没意识到信号完整性问题的重要性，或者是直到设计的最后阶段才初步认识到。
本篇介绍了高速数字硬件电路设计中信号完整性在通常设计的影响。
这包括特征阻抗控制、终端匹配、电源和地平面、信号布线和串扰等问题。
掌握这些知识，对一个数字电路设计者而言，可以在电路设计的早期，就注意到潜在可能的信号完整性问题，还可以帮助设计则在设计中尽量避免信号完整性对设计性能的影响。
尽管，信号完整性一直以来都是硬件工程师必备的设计经验中的一项，但是在数字电路设计中长期被忽略。
在低速逻辑电路设计时代，由于信号完整性相关的问题很少出现，因此对信号完整性的考虑本认为是浪费效率。
然而近几年随着时钟率和上升时间的增长，信号完整性分析的必要性和设计也在增长。
不幸的是，大多数设计者并没有注意到，而仍然在设计中很少去考虑信号完整性的问题。
现代数字电路可以高达GHz 频率并且上升时间在50ps以内。
在这样的速率下，在PCB设计走线上的疏忽即使是一个英尺，而由此造成的电压、时延和接口问题将不仅仅局限在这一根线上，还将会影响的全板及相邻的板。
这个问题在混合电路中尤为严重。
例如，考虑到在一个系统中有高性能的ADC到数字化接收模拟信号。
散布在ADC器件的数字输出端口上的能量可能很容易就达到130dB（10，000，000，000，000 倍）比模拟输入端口。
高速数字电路设计中的信号完整性分析
高速数字电路设计中的信号完整性分析在高速数字电路设计中，信号完整性分析是非常重要的一环。
信号完整性分析旨在确保信号在电路中能够准确、稳定地传输，从而避免信号失真或干扰，保证电路的性能和可靠性。
首先，我们需要了解信号完整性分析的基本概念。
信号完整性是指在一个电路中，信号从发送端到接收端能够保持原有的形态和正确的数值。
在高速数字电路设计中，信号往往受到许多因素的影响，如传输线特性、阻抗、反射、串扰等，这些因素都有可能导致信号失真。
因此，对信号完整性的分析和优化至关重要。
在进行信号完整性分析时，我们需要首先考虑传输线的特性。
传输线的特性包括传输速度、阻抗匹配、传输延迟等，这些特性直接影响信号传输的稳定性和速度。
通过对传输线的建模和仿真分析，可以帮助我们了解传输线对信号的影响，从而优化电路设计。
另外，阻抗匹配也是信号完整性分析中的重要内容。
当信号源和负载的阻抗不匹配时，会导致信号的反射和衰减，从而降低信号的质量和稳定性。
因此，在设计电路时，需要确保信号源和负载的阻抗能够有效匹配，以减少信号的失真和干扰。
此外，信号完整性分析还需要考虑信号的传输延迟和时序关系。
在高速数字电路中，信号传输的延迟会对数据的同步和稳定性产生影响。
通过时序分析和延迟优化，可以更好地控制信号的传输速度和有效减少时序误差。
最后，在进行信号完整性分析时，还需要考虑信号的功耗和信噪比。
功耗会影响电路的工作效率和稳定性，信噪比则会影响信号和噪声的比值，从而影响信号的准确性和清晰度。
因此，在设计电路时，需要综合考虑功耗和信噪比等因素，以实现信号的高质量传输。
总的来说，信号完整性分析是保证高速数字电路性能和可靠性的重要步骤。
通过对传输线特性、阻抗匹配、传输延迟、功耗和信噪比等方面的分析和优化，可以更好地保证信号在电路中的准确传输，避免信号失真和干扰，从而提高电路的性能和可靠性。
希望以上内容对您有所帮助。
高速PCB设计原理和技术PPT课件
➢ 过冲和下冲的后果： 过分的过冲能够引起保护二极管工作，导致其过早地失效；过分的下冲
能够引起假的时钟或数据错误（误操作）。
Philips and Neusoft Medical Systems Co., Ltd. ., Ltd.
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Ltd.
高速PCB设计原理和技术
PCB设计原理和技术
2009.8.13
Philips and Neusoft Medical Systems Co., Ltd. ., Ltd.
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高速PCB设计原理和技术
交流内容：
1. 基本概念 2. 信号完整性分析及解决方法 3. 电源完整性分析及解决方法 4. 传输线理论及特征阻抗控制 5. 反射理论及端接技术 6. PCB的叠层结构设计 7. 电磁兼容设计 8. PCB设计仿真 9. 高速电路设计经验分享
会导致地弹的增大。
➢ 地平面回流噪声： 是指由于地电平面(包括电源和地)分割，例如地层被分割为数字地、模拟地、屏蔽
地等，当数字信号走到模拟地线区域时，在地平面产生的回流噪声。
在多电压PCB设计中，地电平面的反弹噪声和回流噪声需要特别关心。
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串扰只发生在Aggressor的上升或下降沿
➢ 影响串扰的因素： PCB板层的参数（厚度，介电常数）等、信号线间距、线端接方式等 。
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高速电路设计中的信号完整性分析与布局布线建议
高速电路设计中的信号完整性分析与布局布线建议在高速电路设计中，信号完整性是一个至关重要的问题，它涉及到数据传输的可靠性和性能。
信号完整性分析与布局布线建议是确保电路正常运行的关键步骤。
本文将介绍高速电路设计中信号完整性的概念、分析方法以及布局布线建议。
首先，我们来了解一下信号完整性的概念。
信号完整性是指当信号在电路中传输时，能够保持其原始形状和幅度，不受噪声、时延和串扰等影响的能力。
对于高速电路来说，信号完整性的保持对于数据的正确传输和系统的稳定性至关重要。
在信号完整性分析中，我们首先需要进行信号完整性的建模和仿真。
建模是指将实际电路抽象成等效电路模型，仿真是指通过数学模型和仿真软件来模拟电路的运行。
常用的建模方法有传输线建模和电源/地面建模。
对于传输线建模，我们可以使用传输线模型来描述信号在电路中的传播，例如时域传输线模型和频域传输线模型。
时域传输线模型主要考虑信号的时域特性，通过考虑电感、电容和电阻等参数来模拟信号在电路中的传播。
而频域传输线模型则主要考虑信号的频域特性，通过考虑传输线的频率响应来模拟信号的传播。
电源/地面建模是指将电源和地面系统抽象为等效电路模型。
在高速电路中，电源和地面是信号传输的两个重要参考。
电源/地面的不稳定性会导致信号完整性的丧失。
因此，准确建模和仿真电源/地面系统对于信号完整性的分析非常重要。
在信号完整性分析中，我们还需要考虑一些与电路相关的参数和现象，例如时延、串扰和抖动等。
时延是指信号从输入到输出之间的延迟时间。
在高速电路中，时延不稳定性会导致信号的失真和时序问题。
串扰是指信号之间由于电磁耦合而产生的干扰。
电路中的布线、地线和电源引脚的位置等都会对串扰产生影响。
抖动是指信号的频率和幅度的不稳定性。
在高速电路中，抖动会导致时钟信号失真和时序错误。
为了保证信号完整性，我们可以根据分析的结果提出一些布局布线的建议。
首先，布局布线时应尽量减少传输线的长度和层间距离，从而降低信号的时延和串扰问题。
高速电路信号完整性分析
摘要随着现代电子技术的迅速发展，高速电路的应用范围也在日益扩大，系统时钟频率在迅速提高。
由于上升时间的加快和电路集成度的不断增加，印制电路板的线迹互连和板层特性对系统电气性能的影响越来越突出，引发了很多信号完整性问题。
互连关系在低频电路设计中可视为集总参数，线迹互连和板层特性的影响可以不考虑。
但是，高速电路中的互连线已经成为具有分布参数的传输线，印制电路板材料的介电常数也影响着电路系统的性能，从而出现反射、串扰、和同步开关噪声等信号完整性问题，造成了信号失真、时序混乱、数据错误以及系统误触发等严重的后果。
信号完整性理论的逐步完善为解决这些问题提供了理论依据，而仿真软件的发展则给电路设计者提供了一把利刃。
用基本理论作指导，仿真软件为工具，就可以在产品生产之前尽可能早地发现信号完整性问题隐患，最大限度地减少因为信号完整性问题而导致的产品设计失败的概率，使产品一次开发成功成为可能，大大缩短开发周期，降低开发成本。
论文对高速电路设计中的信号完整性问题作了理论研究与实际仿真。
有以下的基本内容：研究了信号完整性的基本理论，包括高速电路理论、电磁场理论和传输线理论。
用建模的方式分析了反射形成的机理，提出了各种改善反射的端接措施。
研究了电容矩阵与电感矩阵，用来描述串扰；用耦合解释了串扰原理。
介绍了本文的仿真软件Hyperlynx和仿真模型。
在熟练掌握Hyperlynx软件的基础上，对这些内容做了仿真分析：多种情况的反射现象、多种参数对反射的影响、电容矩阵与电感矩阵的求解、耦合电磁场的模拟、各种串扰的分析等。
理论分析与仿真实践都表明：端接技术对改善高速电路中的信号反射效果非常明显；提出的减少串扰的布线策略是可行的；由矩阵可以计算耦合线的串扰。
从而提供了较完备的高速电路反射与串扰的分析策略。
关键词：信号完整性；反射；串扰；端接；仿真AbstractWith the development of modern electronic technology, the range of application is expanding increasingly for high speed circuit, and systematic clock frequency is increasing rapidly.With more quick risetime and the increase of integrated degree of circuit, the line's mutual link of printed circuit board and board layer's property have greater influence on the systematic electrical performance, and caused a lot of signal integrity problems.For the design of low frequency circuit, the mutual link relations can be regard as lumped parameters, and the influence of line's mutual link and board layer's property can be neglected.But the interconnects of the high speed circuit becomes a transmission line with distributed parameters, and the permittivity of the printed circuit board also influences the performance of circuit system. Therefore, a lot of signal integrity problems have appeared, such as reflection, crosstalk and simultaneous switching noise, etc., which cause serious consequences such as signal distortion, out-of-order timing, incorrect data and incorrect trigger of the system.The gradual improvements of the theories in signal integrity provided a theoretical basis for solving these problems, and the development of simulation software provided keen edge to circuit designers.With basic theory as guide and simulation software as tool, we can discover the hidden signal integrity problems earlier before the product made, and the probability of the failure caused by signal integrity problems is reduced at the lowest level. Then it is possible that products can be developed very successfully only one time, and the development period is shortened and the cost is reduced.This paper made a theoretical study and actual simulation as to the signal integrity problems in the design of high speed circuit. The basic contents are as follows: The fundamental theories of signal integrity were studied, including high speed circuit theory, electromagnetic field theory and transmission line theory. The mechanism in forming reflections were analyzed by modeling, and various termination measures for improving reflections were given. Capacitance matrix and inductance matrix were studied, which were used to describe crosstalk; The crosstalk principle was explained by coupling. Simulation software Hyperlynx and simulation models for this paper were introduced. On the basis of mastering Hyperlynx, some contents were simulated and analyzed, that is, various reflection phenomena, the influence on reflection by various parameters, solving capacitance matrix and inductance matrix,simulating coupled electromagnetic field, analyzing various crosstalks, etc. Theoretical analysis and actual simulation indicated that the effects of termination technology are very obvious on improving signal reflection of high-speed circuit; The proposed routing tactics for reducing crosstalks are feasible; crosstalk of coupled lines can be worked out from matrix.Accordingly, more integrated analysis tactics of reflection and crosstalk in high speed circuit were offered.Keywords: signal integrity; reflection; crosstalk; termination; simulation插图索引图 2.1 实际元件的等效模型 (10)图 2.2 实际数字信号波形 (10)图 2.3 接收器中的ESD 钳位保护结构 (11)图 2.4 建立时间和保持时间 (11)图 2.5 小段传输线的集总参数模型 (12)图 2.6 互连中常用的各种均匀传输线的横截面举例 (13)图 2.7 信号传输的电磁场模型 (15)图 2.8 传输线零阶模型 (16)图 2.9 传输线的物理结构与一阶模型 (17)图 2.10 50Ω传输线的两种横截面 (18)图 2.11 三种均匀传输线示意图 (18)图 3.1 输入/输出缓冲器整体结构模型图 (22)图 3.2 输入缓冲器模型 (23)图 3.3 输出缓冲器模型 (23)图 4.1 传输线反射模型 (26)图4.2 与1 V入射信号对应的终端电压值随终端阻抗变化的曲线 (28)图 4.3 有短串接线与无短串接线波形比较 (29)图 4.4 突变长度分别为0.5in，1.0in，2.0in,3.0in时传输线上的反射 (30)图 4.5 短桩线模型及其反射信号与传输信号 (32)图 4.6 传输线远端容性负载的电容量不同时，传输线上的反射信号 (33)图 4.7 传输线中途不同容性负载时，传输线上的终端信号和源端信号 (35)图 4.8 与传输线并联的容性突变的并联阻抗等效图 (36)图4.9 上升时间为50 ps的信号分别通过电感值L=0，5nH的突变 (37)图 4.10 多次反射计算图解 (39)图 4.11 各种阻尼情况下的电路模型 (40)图 4.12 各种阻尼情况下的仿真波形 (41)图 4.13 各种端接方法示意图 (42)图4.14 无终端端接模型及133 MHz时钟信号接收端波形 (43)图 4.15 点对点拓扑结构四种常用的端接方法示意图 (44)图4.16 传输线有和没有源端端接时，其远端的快速上升边的电压信号 (45)图 4.17 传输线具有源端串联电阻时的源端电压波形 (46)图 5.1 串扰中的干扰源与被干扰对象 (47)图 5.2 n 节耦合传输线模型其中一节的等效电路模型 (48)图 5.3 5 条耦合传输线的横截面图 (49)图5.4 使用场求解器工具计算的5条耦合传输线的电磁场分布 (50)图5.5 SPICE电容矩阵元素图 (51)图 5.6 电感矩阵元素图 (52)图 5.7 两条耦合线的等效电路模型 (53)图 5.8 静态线近端的端接电阻两端的容性耦合电压的一般特性 (54)图 5.9 静态线远端的端接电阻两端的容性耦合电压的典型特性 (54)图 5.10 信号沿动态线传输时的感应电流图示 (56)图 5.11 耦合电流仿真波形 (57)图 5.12 差模下的电磁场分布 (58)图 5.13 共模下的电磁场分布 (58)图 5.14 减少并行线长度的走线方式 (59)图 5.15 不同耦合长度的近端串扰电压 (60)图 5.16 远端串扰与上升时间的关系仿真 (61)附表索引表5.1 耦合电流数据比较 (58)第1章绪论1.1信号完整性问题的提出摩尔定律最早给出了电子产品的发展方向――更小、更快、更便宜、研发周期更短。
高速电路的信号完整性分析
高速电路的信号完整性分析随着半导体技术和深压微米工艺的不断发展，IC的开关速度目前已经从几十MHz 增加到几百MHz，甚至达到几GHz。
在高速PCB设计中，工程师经常会碰到误触发、阻尼振荡、过冲、欠冲、串扰等信号完整性问题。
本文将探讨它们的形成原因、计算方法以及如何采用IBIS仿真方法解决这些问题。
1 信号完整性定义信号完整性（Signal Integrity，简称SI）指的是信号线上的信号质量。
信号完整性差不是由单一因素造成的，而是由板级设计中多种因素共同引起的。
破坏信号完整性的原因包括反射、振铃、地弹、串扰等。
随着信号工作频率的不断提高，信号完整性问题已经成为高速PCB工程师关注的焦点。
2 反射2．1 反射的形成和计算传输线上的阻抗不连续会导致信号反射，当源端与负载端阻抗不匹配时，负载将一部分电压反射回源端。
如果负载阻抗小于源阻抗，反射电压为负；如果负载阻抗大于源阻抗，反射电压为正。
反射回来的信号还会在源端再次形成反射，从而形成振荡。
现以图1所示的理想传输线模型为例，分析与信号反射有关的重要参数。
图1，理想传输线L被内阻为R0的数字信号驱动源Vs驱动，传输线的特性阻抗为Z0，负载阻抗为RL。
如果终端阻抗（B点）跟传输线阻抗（A点）不匹配，就会形成反射，反射回来的电压幅值由负载反射系数ρL决定。
Ρt可由式（1）得出：ρL=（RL-Z0）/（RL+Z0） （1）从终端反射回的电压到达源端时，可再次反射回负载端，形成二次反射，此时反射电压的幅值由源反射系数ρs决定，ρs可由式（2）得出：ρs=(R0-Z0)/(R0+Z0) (2)精确计算反射系数和反射电压的关键是确定传输线的特征阻抗，它不仅仅是印制线的电阻。
当印制线上传输的信号速度超过100MHz时，必须将印制线看成是带有寄生电容和电感的传输线，而且在高频下会有超肤效诮和电介质损耗，这些都会影响传输线的特征阻抗。
按照传输线的结构，可以将它分为微带线和带状线。
浅析信号完整性及其在高速PCB设计中的应用
浅析信号完整性及其在高速PCB设计中的应用摘要：信号完整性是保证信号传输的可靠性和稳定性的关键要素，它在高速PCB设计中起着重要作用。
本文从信号完整性的概念、实现方法、影响因素和优化方法四个方面进行探讨，并结合实际案例，分析了信号完整性在高速PCB设计中的应用。
关键词：信号完整性；高速PCB设计；电磁兼容；时钟分配正文：一、信号完整性的概念信号完整性是指在信号传输过程中，信号波形、电压、时序等方面都不会发生失真、损耗、干扰等现象，保证信号能够稳定可靠地到达终点设备的能力。
信号完整性具有极高的重要性，一旦信号完整性受到破坏，就可能导致通信错误、丢失数据、系统崩溃等严重后果。
二、信号完整性的实现方法为了保证信号完整性，需要在PCB设计阶段进行针对性的设计和优化。
信号完整性的实现方法包括：布线规划、时钟分配、地电位规划、电磁兼容等。
其中，地电位规划和电磁兼容是防止干扰的重要手段，布线规划和时钟分配则是保证信号传输稳定性的重要手段。
三、影响信号完整性的因素信号完整性受到多种因素的影响，例如：信号源、传输线、接收器、环境干扰等。
其中，重要的因素包括：传输线长度、阻抗匹配、电气长度、反射、时钟抖动等。
这些因素都会直接或间接地影响信号完整性，因此需要在设计中进行充分考虑。
四、优化信号完整性的方法为了优化信号完整性，需要在各个方面进行充分的设计和优化。
具体方法包括：合理设计PCB布局、采用适当的信号层次、保证信号走线的匹配和对称性、增加信号层次的引脚数量等。
此外，还需要注意时钟分配的稳定性、地电位规划的合理性、单个信号层的布线等。
五、信号完整性在高速PCB设计中的应用在高速PCB设计中，信号完整性显得尤为关键。
无论是高速总线还是复杂芯片组件，都需要考虑信号完整性的影响因素。
例如，时钟分配需要保证传输的稳定性和抖动率的最小化，同时需要进行细致的布线规划；地电位规划需要保证清晰的电位分布，以避免信号发生干扰；电磁兼容需要采取合适的屏蔽和屏蔽技术，以保证信号的纯洁性。
信号完整性分析及其在高速PCB设计中的应用
生 的回波 。信 号通 过传输线的引导在将部分信 号功率传输给 负载 的同时，还可能 由于阻抗的 不 匹配特性 ，一部 分的信 号能量可 以将其反射 会源端 当中。如果阻抗匹配得当，那么信号将 全部传递给 负载 ，信号反射现象也将不会 出现 。
与传 统的 ＰＣＢ设计 方法 不同，基 于信号 完 整 性 分 析 的 ＰＣＢ 设 计 在 进 行 ＰＣＢ 板 设 计 之 前，要建立相应的高速数字信号传输 的信 号完 整性 模型 。根 据 ＳＩ模 型对 信 号完整性 问题进 行提前 的分析 ，然后根据计算结果对元器件 的 类型和相关参数进行确定 ，并将其作为 电路设 计的依据 。
在设 计 电路 的时候 ，需要通过 ＳＩ模型对 设计方案进行信号完整性分析 ，并综合元器件 与 ＰＣＢ板 参数 的公差范 围和版 图设计 中可 能 的参数变化 ，然后计算解空 间。在完成对 电路 的设计后 ， 当元 器件 参数 在 一定 范围 内变化 时，元器件的布局和信号线 的布线处于灵活状
３结 束语
综 上所 述， 高速 电路设 计是 一个 较 为复 杂的设计流 程，而随着系统设计逐渐区域复杂 化和 多样化 ，信号完整性特点也将越来越凸显 出来 。因此 ，在 设计的初 期必须要合理选择器 件 ，不能一 味追求 高性 能和 高速率 。
：不是 有某 一个特定的因素所导致 的，而是 ｌ级设 计中多方面的因素共同导致的 。以下 方 面 就 是 影 响信 号 完整 性 的 因 素 。
１．３振 铃
振 铃 的主要 表现 就是 信 号反复 出现 过冲 或下冲 现象，通常是处于逻辑 电平 门限部位抖 动 ， 并 且震 荡 成 为 欠 阻 尼 的 状 态 。信 号 之 上 的 振铃现 象主要是由于传输线上的过渡和寄生 电 感与 电容所 引起的收端与源端阻抗失配所导致 的 。
信号完整性分析 ppt课件
波形外观变差，出现了非正常形状的变形，称为信号完整性
被破坏。信号完整性问题是物理互连在高速情况下的直接结
果。
信号完整性强调信号在电路中产生正确响应的能力。
7
广义信号完整性(SI)泛指由各种信号、数据、电源 互连线引起的所有电压、电流不正常现象，包括： 噪声、干扰、时序抖动、数据传输等。
当频率大于1GHz时，介质损耗的增长与频率成正 比，而导线损耗与频率的平方根成正比(注意此处的自 变量为频率)。
FR4的介质损耗危害程度示例：当传输10inch后，上
升边将增加到100ps。
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图0-10 由于有损线造成的上升边退化
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信号完整性分析
• 经验法则； • 解析近似； • 数值仿真 (有场和路两种途径)； • 实际测量。
狭义的信号完整性，是指信号电压(电流)波形的形 状及质量,主要包括反射和串扰。物理互连将其上面 的信号波形变差(退化)，出现了非正常形变，称为信 号完整性被破坏。噪声可以转化为抖动，见DSI2.65式。
信号完整性退化是物理互连设计不当又工作在高 速环境下的直接后果。
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0.2 互连的范畴
所有电子产品都可以解释为元器件及其互连。说到底，都可以 看作是靠不同层次下互连“编织”成的作品。
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同层屏蔽线
Gnd
VDD
屏蔽层
Gnd
衬底层(Gnd) 图0-12 芯片内对抗线间串扰的屏蔽措施剖面说明
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图0-13 为了减小电感，实际PCB去耦电容过孔的安装情况
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VDD
板线
键合线 芯片内核