信号完整性是对于电子信号质量的一系列度量标准。在数字电路中，一串二进制的信号流是通过电压（或电流）的波形来表示。然而，自然界的信号实际上都是模拟的，而非数字的，所有的信号都受噪音、扭曲和损失影响。在短距离、低比特率的情况里，一个简单的导体可以忠实地传输信号。而长距离、高比特率的信号如果通过几种不同的导体，多种效应可以降低信号的可信度，这样系统或设备不能正常工作。信号完整性工程是分析和缓解上述负面效应的一项任务，在所有水平的电子封装和组装，例如集成电路的内部连接、集成电路封装、印制电路板等工艺过程中，都是一项十分重要的活动。信号完整性考虑的问题主要有振铃（ringing）、串扰（cr...

当今的电子设计工程师可以分成两种，一种是已经遇到了信号完整性问题，一种是将要遇到信号完整性问题。对于未来的电子设备，频率越来越高，射频元器件越来越小，越来越集中化、模块化。因此电磁信号未来也会变得越来越密集，所以提前学习信号完整性和电源完整性相关的知识可能对于我们对于电路的设计更有益处吧。对信号完整性和电源完整性分析中常常分为五类问题：1、单信号线网的三种退化（反射、电抗，损耗）反射：一般都是由于阻抗不连续引起的，即没有阻抗匹配。反射系数=ZL-ZO/(ZL+ZO)，其中ZO叫做特性阻抗，一般情况下中都为50Ω。为啥是50Ω，75Ω的的传输损耗小，33Ω的信道容量大，所以选择了他们...

2.5 识别导致过多损耗的设计特征由于测得的 TDR/TDT 数据能直接从 TDR 仪器快速、轻松地导入建模工具，从而帮助我们找出意外或异常行为的根本原因，因此调试时间有时能从几天缩短到几分钟。图 33 所示为三种结构测得的 TDT 响应。顶端的水平线是从参考直通测得的插入损耗，可以看到当互连基本上为透明时，响应非常平。这种测量直接反映了仪器的能力。 均匀线（被测件1）和作为差分对一部分的均匀线（被测件2）上测得的插入损耗。从上往下的第二条线就是前文中所见的8英寸单端微带线的插入损耗。第三条线是另一条九英寸长均匀微带传输线测得的插入损耗。然而，该传输线的插入损耗上有一个约6GHz的波...

信号完整性分析数据中心利用发射系统和接收系统之间的通道，可以准确有效地传递有价值的信息。如果通道性能不佳，就可能会导致信号完整性问题，并且影响所传数据的正确解读。因此，在开发通道设备和互连产品时，确保高度的信号完整性非常关键。测试、识别和解决导致设备信号完整性问题的根源，就成了工程师面临的巨大挑战。本文介绍了一些仿真和测量建议，旨在帮助您设计出具有优异信号完整性的设备。处理器（CPU）可将信息发送到发光二极管显示器，它是一个典型的数字通信通道示例。该通道—CPU与显示器之间的所有介质—包括互连设备，例如显卡、线缆和板载视频处理器。每台设备以及它们在通道中的连接都会干扰CPU的数据传输。信号完整...

当今的电子设计工程师可以分成两种，一种是已经遇到了信号完整性问题，一种是将要遇到信号完整性问题。对于未来的电子设备，频率越来越高，射频元器件越来越小，越来越集中化、模块化。因此电磁信号未来也会变得越来越密集，所以提前学习信号完整性和电源完整性相关的知识可能对于我们对于电路的设计更有益处吧。对信号完整性和电源完整性分析中常常分为五类问题：1、单信号线网的三种退化（反射、电抗，损耗）反射：一般都是由于阻抗不连续引起的，即没有阻抗匹配。反射系数=ZL-ZO/(ZL+ZO)，其中ZO叫做特性阻抗，一般情况下中都为50Ω。为啥是50Ω，75Ω的的传输损耗小，33Ω的信道容量大，所以选择了他们...

信号完整性分析系列-第1部分：端口TDR/TDT如前文-单端口TDR所述，TDR生成与互连交互的激励源。我们能通过一个端口测量互连上一个连接的响应。这限制了我们只关注反射回源头的信号。通过这类测量，我们能获得阻抗曲线和互连属性信息，并能提取具有离散不连续的均匀传输线的参数值。在TDR上添加第二个端口后，我们就能极大地扩展测量类型以及能提取的互连信息。额外的端口可用来执行三种重要的新测量：发射的信号、耦合噪声和差分对的差分信号或共模信号响应。采用这些技术实现的重要应用及其实例，都在本章中进行了描述。信号完整性测试总结及常见问题；上海信号完整性测试检修信号校准服务默认情况下，当矢量网络分析仪（VN...

示波器的频率响应不平坦会导致显示出的信号失真。您在选购示波器时，可以向厂商索取频率响应数据。厂商一般不会在示波器技术资料中附带频率响应图，但通常可以根据您的要求来提供。为了方便起见，下面为您展示了各型号InfiniiumS系列示波器的频率响应图。图中设置如下:20GSa/s比较大采样率；100mV/格de垂直标度；信号幅度占据屏幕7.2格。示波器的整体频率响应受两个因素约束，一个是示波器自身的频率响应，另一个是所用探头或电缆的频率响应。如果您使用的是一根1.5GHz带宽的BNC电缆，那么系统的整体带宽瓶颈就是这根BNC电缆，而不是示波器。探头和与探头相连的附件也是如此。由于探头和电缆本身也具有频...

SI设计的特点1）不同是工程有不同的设计重点，要根据具体的工程进行有针对性的SI设计。对于局部总线，关注的是信号本身的质量，对反射、串扰、电源滤波等几个方面简单的设计就能让电路正常工作；在高速同步总线（如DDR）中，只关注反射串扰电源等基本问题还不够。等等。2）SI设计不能片面地追求某一方面的指标，而弱化其他潜在风险。3）SI设计不是简单地解决孤立问题，众多问题及其影响相互纠缠在一起，需要系统化的设计，反复权衡，平衡各种要求，找到可行的解决方案。-->信号完整性中，需要掌握的现象描述：振铃、上冲、下冲、过冲、串扰、共阻抗、共模、电感、回路电感、单位长度电感、回路面积、容性负载、寄生电容、衰减、...

2.3 测量插入损耗和回波损耗在简单的应用中，TDR 的端口与单端传输线的末端相连。端口 1 是我们所熟悉的 TDR 响应，而通道 2 是发射的信号。如图 29 所示，在一条均匀的 8 英寸微带传输线的 TDR 响应中，线末端的阻抗为 50 欧姆。这个阻抗来自与被测件末端相连的电缆，终连接到 TDR 第二通道内的源端。 8英寸长微带传输线在20毫伏/格和500皮秒/格刻度下的TDR/TDT响应。此应用的时基为500皮秒/格，垂直刻度为20毫伏/格。游标用于提取47.4欧姆的线阻抗。注意绿线，即通过互连发送的信号，在100毫伏/格的刻度上，它显示出信号进入线的前端、正好在中途出来、反射...

3、信号完整性的设计方法（步骤）掌握信号完整性问题的相关知识；系统设计阶段采用规避信号完整性风险的设计方案，搭建稳健的系统框架；对目标电路板上的信号进行分类，识别潜在的SI风险，确定SI设计的总体原则；在原理图阶段，按照一定的方法对部分问题提前进行SI设计；PCB布线阶段使用仿真工具量化信号的各项性能指标，制定详细SI设计规则；PCB布线结束后使用仿真工具验证信号电源等网络的各项性能指标，并适当修改。 4、设计难点信号质量的各项特征：幅度、噪声、边沿、延时等。SI设计的任务就是识别影响这些特征的因素。难点1：影响信号质量的因素非常多，这些因素有时相互依赖、相互影响、交叉在一起，抑制了...

通道仿真工程师通常会用电子设计自动化软件来创建电路仿真。设计自动化软件则是采用逐位和统计仿真技术，用以提供快速而准确的通道仿真。算法建模接口是设计软件所使用的一种标准，它可以轻松仿真从发射到接收的多千兆位串行链路。除了仿真软件以外，工程师还使用眼图、混合模式S参数、时域反射测量和单脉冲响应之类的信号分析工具。在仿真从发射机到接收机的数据传输时，示波器上显示的眼图可以作为分析工具，帮助评估通道性能。眼图的宽度和高度是信号失真的关键指标。宽大的眼图意味着数据传输良好。闭合的眼图表示信号完整性大幅降低。如果发射机处的眼图是开眼，接收机处是闭眼，下一步就需要确定通道中的哪些设备或互连导致了信号衰减。您...

SI设计的特点1）不同是工程有不同的设计重点，要根据具体的工程进行有针对性的SI设计。对于局部总线，关注的是信号本身的质量，对反射、串扰、电源滤波等几个方面简单的设计就能让电路正常工作；在高速同步总线（如DDR）中，只关注反射串扰电源等基本问题还不够。等等。2）SI设计不能片面地追求某一方面的指标，而弱化其他潜在风险。3）SI设计不是简单地解决孤立问题，众多问题及其影响相互纠缠在一起，需要系统化的设计，反复权衡，平衡各种要求，找到可行的解决方案。-->信号完整性中，需要掌握的现象描述：振铃、上冲、下冲、过冲、串扰、共阻抗、共模、电感、回路电感、单位长度电感、回路面积、容性负载、寄生电容、衰减、...

二、连续时间系统的时域分析1.系统数学模型的建立构件的方程式的基本依据是电网络的两个约束特性。其一是元件因素特性。即表徒电路元件模型关系。其二是网络拓扑约束，也即由网络结构决定的各电压电流之间的约束关系。2.零输入响应与零状态响应零输入响应指的是没有外加激励信号的作用，只有起始状态所产生的响应。以表示.零状态响应指的是不考虑起始状态为零的作用，由系统外加激励信号所产生的响应。以表示，由公式：r（t）=+=++B（t）=+B（t）可以推出以下结论：a.自由响应和零输入响应都满足齐次方程的解。零输入响应的由起始储能情况决定，而自由响应的要同时依从始起状态和激励信号。b.自由响应由两部分组成，其中一...

改变两条有插入损耗波谷影响的传输线之间的间距。虚拟实验之一是改变线间距。当迹线靠近或远离时，一条线的插入损耗上的谐振吸收波谷会出现什么情况？图35所示为简单的两条耦合线模型中一条线上模拟的插入损耗，间距分别为50、75、100、125和150密耳。红色圆圈为单端迹线测得的插入损耗。每条线表示不同间距下插入损耗的模拟响应。频率谐振比较低的迹线间距为50密耳，之后是75密耳，排后是150密耳。随着间距增加，谐振频率也增加，这差不多与直觉相反。大多数谐振效应的频率会随着尺寸增加而降低。然而，在这个效应中，谐振频率却随着尺寸和间距的增加而增加。要不是前文中我们已经确认模拟数据和实测数据之间非常一致，我...

示波器噪声要想查看低电流和电压值或是大信号的细微变化，您应当选择具备低噪声性能(高动态范围)的示波器。注:您无法查看低于示波器本底噪声的信号细节。如果示波器本底噪声电平高于ADC的小量化电平，那么ADC的实际位数就达不到其标称位数应达到的理想性能。示波器的噪声来源包括其前端、模数转换器、探头、电缆等，对于示波器的总体噪声而言，模数转换器本身的量化误差的贡献通常较小，前端带来的噪声通常贡献较多数示波器厂商会在示波器出厂之前对其进行噪声测量，并将测量结果列入到产品技术资料中。如果您没有找到相应信息，您可以向厂商索要或是自行测试。示波器本底噪声测量非常简单，只需花上几分钟即可完成。首先，断开示波器前...

信号完整性分析数据中心利用发射系统和接收系统之间的通道，可以准确有效地传递有价值的信息。如果通道性能不佳，就可能会导致信号完整性问题，并且影响所传数据的正确解读。因此，在开发通道设备和互连产品时，确保高度的信号完整性非常关键。测试、识别和解决导致设备信号完整性问题的根源，就成了工程师面临的巨大挑战。本文介绍了一些仿真和测量建议，旨在帮助您设计出具有优异信号完整性的设备。处理器（CPU）可将信息发送到发光二极管显示器，它是一个典型的数字通信通道示例。该通道—CPU与显示器之间的所有介质—包括互连设备，例如显卡、线缆和板载视频处理器。每台设备以及它们在通道中的连接都会干扰CPU的数据传输。信号完整...

发射的信号具有比较快的边缘，但从屏幕上难以得到关于接收的信号的过多信息。虽然我们可以直接从屏幕上测量10-90或20-80的上升时间，但不清楚此信息有何作用，因为互连将边缘扭曲成了不是真正的高斯边缘。这个例子表明，我们可以采用同样的信息内容，但改变其显示方式，以便更快速、更轻松地进行解释。所示为测得的响应，与时域中所示相同，但转换到了频域。单击TDR响应屏幕右上角的S参数选项卡可访问此屏幕。在频域中，我们将TDR信号称为S11，将TDT信号称为S21。这是两个描述频域中散射波形的S参数。S11也称回波损耗，S21则为插入损耗。垂直刻度为S参数的幅度，单位为分贝。硬件测试技术及信号完整性分析；智...

二、连续时间系统的时域分析1.系统数学模型的建立构件的方程式的基本依据是电网络的两个约束特性。其一是元件因素特性。即表徒电路元件模型关系。其二是网络拓扑约束，也即由网络结构决定的各电压电流之间的约束关系。2.零输入响应与零状态响应零输入响应指的是没有外加激励信号的作用，只有起始状态所产生的响应。以表示.零状态响应指的是不考虑起始状态为零的作用，由系统外加激励信号所产生的响应。以表示，由公式：r（t）=+=++B（t）=+B（t）可以推出以下结论：a.自由响应和零输入响应都满足齐次方程的解。零输入响应的由起始储能情况决定，而自由响应的要同时依从始起状态和激励信号。b.自由响应由两部分组成，其中一...

SI设计的特点1）不同是工程有不同的设计重点，要根据具体的工程进行有针对性的SI设计。对于局部总线，关注的是信号本身的质量，对反射、串扰、电源滤波等几个方面简单的设计就能让电路正常工作；在高速同步总线（如DDR）中，只关注反射串扰电源等基本问题还不够。等等。2）SI设计不能片面地追求某一方面的指标，而弱化其他潜在风险。3）SI设计不是简单地解决孤立问题，众多问题及其影响相互纠缠在一起，需要系统化的设计，反复权衡，平衡各种要求，找到可行的解决方案。-->信号完整性中，需要掌握的现象描述：振铃、上冲、下冲、过冲、串扰、共阻抗、共模、电感、回路电感、单位长度电感、回路面积、容性负载、寄生电容、衰减、...

示波器的各个属性彼此配合，相互影响，我们必须从全局角度加以考量。许多示波器品牌所宣传的分辨率、本底噪声、抖动等技术指标都被冠以了"比较好"字眼。然而，滴水难成海，独木不成林。您必须清醒地认识到，要提供比较好的信号显示，绝不是凭单个比较好技术指标就能实现的。所以在选择示波器时，只有做到全盘兼顾才能做出正确的选择。只关注信号完整性的一个方面而忽视其他属性，就好比只见树木不见森林，很有可能会导致错误判断。 请注意:两款示波器测得的上升时间标准偏差有所不同,尽管它们的带宽(4GHz)、采样率(20GSa/s)和其他设置都是相同的。在快速上升时间测试中,InfiniiumS系列测得的标准偏差是...

一般讨论的信号完整性基本上以研究数字电路为基础，研究数字电路的模拟特性。主要包含两个方面：信号的幅度(电压)和信号时序。 与信号完整性噪声问题有关的四类噪声源：1、单一网络的信号质量2、多网络间的串扰3、电源与地分配中的轨道塌陷4、来自整个系统的电磁干扰和辐射 当电路中信号能以要求的时序、持续时间和电压幅度到达接收芯片管脚时，该电路就有很好的信号完整性。当信号不能正常响应或者信号质量不能使系统长期稳定工作时，就出现了信号完整性问题。信号完整性主要表现在延迟、反射、串扰、时序、振荡等几个方面。一般认为，当系统工作在50MHz时，就会产生信号完整性问题，而随着系统和器件频率的不断攀...

一致性达到了惊人的约8GHz。这表明，没有出现任何异常情况。没有出现任何超出两条耦合有损线正常行为的情况。在此例中，未被驱动的第二条线端接了50欧姆电阻，而模型的设置也与之匹配。我们看到，当一条单线用在一对线当中时，插入损耗上会出现反常的波谷，而当这条单线被隔离时，波谷并不会出现。通过场解算器我们证实了这一点，是相邻线的接近在某种程度上导致了波谷的产生。引起这种灾难性的行为效果并不反常，只是很微妙。我们可能花上几个星期的时间在新的板子上陆续测试一个个效果，试图找出影响此行为的原因。例如，我们可以改变耦合长度、线宽、间距、电介质厚度，甚至是介电常数和耗散因数，来探寻是什么影响了谐振频率。我们也可...

1、什么是信号完整性“0”、“1”码是通过电压或电流波形来传递的，尽管信息是数字的，但承载这些信息的电压或者电流波形确实模拟的，噪声、损耗、供电的不稳定等多种因素都会使电压或者电流发生畸变，如果畸变严重到一定程度，接收器就可能错误判断发送器输出的“0”、“1}码，这就是信号完整性问题。广义上讲，信号完整性（SignalIntegrity，SI）包括由于互连、电源、器件等引起的所有信号质量及延时等问题。 2、SI问题的根源：频率提高、上升时间减小、摆幅降低、互连通道不理想、供电环境恶劣、通道之间延时不一致等都可能导致信号完整性问题；但其根源主要是信号上升时间减小。注：上升时间越小，信号...

发射的信号具有比较快的边缘，但从屏幕上难以得到关于接收的信号的过多信息。虽然我们可以直接从屏幕上测量10-90或20-80的上升时间，但不清楚此信息有何作用，因为互连将边缘扭曲成了不是真正的高斯边缘。这个例子表明，我们可以采用同样的信息内容，但改变其显示方式，以便更快速、更轻松地进行解释。所示为测得的响应，与时域中所示相同，但转换到了频域。单击TDR响应屏幕右上角的S参数选项卡可访问此屏幕。在频域中，我们将TDR信号称为S11，将TDT信号称为S21。这是两个描述频域中散射波形的S参数。S11也称回波损耗，S21则为插入损耗。垂直刻度为S参数的幅度，单位为分贝。信号完整性测试现场方法测试找克劳...

当今的电子设计工程师可以分成两种，一种是已经遇到了信号完整性问题，一种是将要遇到信号完整性问题。对于未来的电子设备，频率越来越高，射频元器件越来越小，越来越集中化、模块化。因此电磁信号未来也会变得越来越密集，所以提前学习信号完整性和电源完整性相关的知识可能对于我们对于电路的设计更有益处吧。对信号完整性和电源完整性分析中常常分为五类问题：1、单信号线网的三种退化（反射、电抗，损耗）反射：一般都是由于阻抗不连续引起的，即没有阻抗匹配。反射系数=ZL-ZO/(ZL+ZO)，其中ZO叫做特性阻抗，一般情况下中都为50Ω。为啥是50Ω，75Ω的的传输损耗小，33Ω的信道容量大，所以选择了他们...

信号完整性（英语：Signal integrity, SI）是对于电子信号质量的一系列度量标准。在数字电路中，一串二进制的信号流是通过电压（或电流）的波形来表示。然而，自然界的信号实际上都是模拟的，而非数字的，所有的信号都受噪音、扭曲和损失影响。在短距离、低比特率的情况里，一个简单的导体可以忠实地传输信号。而长距离、高比特率的信号如果通过几种不同的导体，多种效应可以降低信号的可信度，这样系统或设备不能正常工作。信号完整性工程是分析和缓解上述负面效应的一项任务，在所有水平的电子封装和组装，例如集成电路的内部连接、集成电路封装、印制电路板等工艺过程中，都是一项十分重要的活动。信号完整性考虑的问题主...

探索和设计信号完整性解决方案初步找到信号衰减的根本原因之后，您就需要研究并确定比较好的解决方案。首先，要执行去除设计缺陷后的仿真测试，以验证您确实找到了信号完整性衰减的根本原因。我们的建议是，与其将删除有问题的区域作为解决方案，不如试着在接收机上添加均衡，例如添加决策反馈均衡（DFE）、频域中的连续时间线性均衡或时域中的发射机前馈均衡。同样，您也可以通过仿真来添加均衡，通过在示波器上实时观察眼图的变化，即可测试该均衡是否已经解决了信号完整性衰减的问题。克劳德高速数字信号的测试,主要目的是对其进行信号完整性分析；设备信号完整性测试产品介绍信号校准服务默认情况下，当矢量网络分析仪（VNA）开启时，...

1、什么是信号完整性“0”、“1”码是通过电压或电流波形来传递的，尽管信息是数字的，但承载这些信息的电压或者电流波形确实模拟的，噪声、损耗、供电的不稳定等多种因素都会使电压或者电流发生畸变，如果畸变严重到一定程度，接收器就可能错误判断发送器输出的“0”、“1}码，这就是信号完整性问题。广义上讲，信号完整性（SignalIntegrity，SI）包括由于互连、电源、器件等引起的所有信号质量及延时等问题。 2、SI问题的根源：频率提高、上升时间减小、摆幅降低、互连通道不理想、供电环境恶劣、通道之间延时不一致等都可能导致信号完整性问题；但其根源主要是信号上升时间减小。注：上升时间越小，信号...

我们现在对比一下两款示波器。小信号具有一定的幅度，当示波器垂直设置设为16mV全屏时，它会占据几乎全屏的空间。Infiniium9000系列示波器等传统示波器硬件支持的小刻度是7mV/格,低于该设置的垂直刻度,是用软件放大实现的,7mV/格的设置意味着量程是56mV(7mV/格x8格),该示波器采用了8位ADC,量化电平数是256,因此其小分辨率为218uV。InfiniiumS系列示波器采用了10位ADC,硬件支持的小垂直刻度是2mV/格,并且该设置支持满带宽。2mV/格设置对应的量程为16mV(2mV/格x8格),因此分辨率为16mV/1024,即为15.6uV—是传统的8位示波器的14倍克...

克劳德高速数字信号测试实验室致敬信息论创始人克劳德·艾尔伍德·香农，以成为高数信号传输测试界的带头者为奋斗目标。 克劳德高速数字信号测试实验室重心团队成员从业测试领域10年以上。实验室配套KEYSIGHT/TEK主流系列示波器、误码仪、协议分析仪、矢量网络分析仪及附件，使用PCIE/USB-IF/WILDER等行业指定品牌夹具。坚持以专业的技术人员，严格按照行业测试规范，配备高性能的权能测试设备，提供给客户更精细更权能的全方面的专业服务。 克劳德高速数字信号测试实验室提供具深度的专业知识及一系列认证测试、预认证测试及错误排除信号完整性测试、多端口矩阵测试、HDMI测...