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信號完整性問題及解決方法

信號完整性問題的產(chǎn)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(fēng)險點。信號完整性設(shè)計中5類典型問題的處理方法辨析。初步認(rèn)識系統(tǒng)化設(shè)計方法。對信號完整性問題形成宏觀上的認(rèn)識。

什么是信號完整性？

一些常見的影響信號質(zhì)量的因素。

信號完整性設(shè)計中5類典型問題。

正確對待仿真與設(shè)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(guī)劃控制返回電流，是信號完整性設(shè)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(xiàn)象的基礎(chǔ)，沒有這個基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)的依據(jù)。耦合問題導(dǎo)致PCB設(shè)計中可能產(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。通過案例展示如果處理不當(dāng)可能產(chǎn)生的問題，以及如何在系統(tǒng)化設(shè)計方法中應(yīng)用這些知識。 什么是高速電路 高速電路信號完整性分析。智能化多端口矩陣測試信號完整性分析DDR測試

1、設(shè)計前的準(zhǔn)備工作在設(shè)計開始之前，必須先行思考并確定設(shè)計策略，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)計準(zhǔn)則，從而確保設(shè)計結(jié)果不出現(xiàn)明顯的SI問題、串?dāng)_或者時序問題。（微信：EDA設(shè)計智匯館）

2、電路板的層疊某些項目組對PCB層數(shù)的確定有很大的自，而另外一些項目組卻沒有這種自，因此，了解你所處的位置很重要。其它的重要問題包括：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。 智能化多端口矩陣測試信號完整性分析DDR測試克勞德實驗室信號完整性測試軟件提供項目；

振鈴?fù)ǔＪ怯捎谛盘杺鬏斅窂竭^長并且阻抗不連續(xù)所引起的多次反射造成的，或者是由 于信號之間的干擾（串?dāng)_）、信號跳變所引起的電源/地波動（同步開關(guān)噪聲）造成的。

（4）邊沿單調(diào)性（Monotonicity）指信號上升或下降沿的回溝。對于邊沿判決的時鐘信號， 波形邊沿在翻轉(zhuǎn)門限電平處的非單調(diào)可能造成邏輯判斷錯誤。

邊沿單調(diào)性通常是由于信號傳輸路徑過長并且阻抗不連續(xù)所引起的反射、多負(fù)載的反射 或者驅(qū)動輸出阻抗較大（驅(qū)動過?。┧鶎?dǎo)致的接收信號過緩等引起的。

信號完整性的設(shè)計方法（步驟）

掌握信號完整性問題的相關(guān)知識；系統(tǒng)設(shè)計階段采用規(guī)避信號完整性風(fēng)險的設(shè)計方案，搭建穩(wěn)健的系統(tǒng)框架；對目標(biāo)電路板上的信號進(jìn)行分類，識別潛在的SI風(fēng)險，確定SI設(shè)計的總體原則；在原理圖階段，按照一定的方法對部分問題提前進(jìn)行SI設(shè)計；PCB布線階段使用仿真工具量化信號的各項性能指標(biāo)，制定詳細(xì)SI設(shè)計規(guī)則；PCB布線結(jié)束后使用仿真工具驗證信號電源等網(wǎng)絡(luò)的各項性能指標(biāo)，并適當(dāng)修改。

設(shè)計難點信號

質(zhì)量的各項特征：幅度、噪聲、邊沿、延時等。SI設(shè)計的任務(wù)就是識別影響這些特征的因素。難點1：影響信號質(zhì)量的因素非常多，這些因素有時相互依賴、相互影響、交叉在一起，抑制了某一因素可能會導(dǎo)致其他方面因素的惡化，所有需要對各因素反復(fù)權(quán)衡，做出系統(tǒng)化的綜合考慮；難點2：有些影響信號傳輸?shù)囊蛩厥强煽氐?，而有些是不可控的?信號完整性測試項目可以分為幾大類；

5、技術(shù)選擇

不同的驅(qū)動技術(shù)適于不同的任務(wù)。

信號是點對點的還是一點對多抽頭的？信號是從電路板輸出還是留在相同的電路板上？允許的時滯和噪聲裕量是多少？作為信號完整性設(shè)計的通用準(zhǔn)則，轉(zhuǎn)換速度越慢，信號完整性越好。50MHZ時鐘采用500PS上升時間是沒有理由的。一個2-3NS的擺率控制器件速度要足夠快，才能保證SI的品質(zhì)，并有助于解決象輸出同步交換（SSO）和電磁兼容（EMC）等問題。在新型FPGA可編程技術(shù)或者用戶定義ASIC中，可以找到驅(qū)動技術(shù)的優(yōu)越性。采用這些定制（或者半定制）器件，你就有很大的余地選定驅(qū)動幅度和速度。設(shè)計初期，要滿足FPGA（或ASIC）設(shè)計時間的要求并確定恰當(dāng)?shù)妮敵鲞x擇，如果可能的話，還要包括引腳選擇。 信號接口一致性高速信號完整性測試；智能化多端口矩陣測試信號完整性分析DDR測試

信號完整性分析概論；智能化多端口矩陣測試信號完整性分析DDR測試

   信號完整性是對于電子信號質(zhì)量的一系列度量標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)字電路中，一串二進(jìn)制的信號流是通過電壓（或電流）的波形來表示。然而，自然界的信號實際上都是模擬的，而非數(shù)字的，所有的信號都受噪音、扭曲和損失影響。在短距離、低比特率的情況里，一個簡單的導(dǎo)體可以忠實地傳輸信號。而長距離、高比特率的信號如果通過幾種不同的導(dǎo)體，多種效應(yīng)可以降低信號的可信度，這樣系統(tǒng)或設(shè)備不能正常工作。信號完整性工程是分析和緩解上述負(fù)面效應(yīng)的一項任務(wù)，在所有水平的電子封裝和組裝，例如集成電路的內(nèi)部連接、集成電路封裝、印制電路板等工藝過程中，都是一項十分重要的活動。信號完整性考慮的問題主要有振鈴（ringing）、串?dāng)_（crosstalk）、接地反彈、扭曲(skew)、信號損失和電源供應(yīng)中的噪音。智能化多端口矩陣測試信號完整性分析DDR測試

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