自动化信号完整性分析项目

PCB的信号完整性问题主要包括信号反射、串扰、信号延迟和时序错误。

1、反射信号在传输线上传输时，当高速PCB上传输线的特征阻抗与信号的源端阻抗或负载阻抗不匹配时，信号会发生反射，使信号波形出现过冲、下冲和由此导致的振铃现象。过冲（Overshoot）是指信号跳变的个峰值（或谷值），它是在电源电平之上或参考地电平之下的额外电压效应；下冲（Undershoot）是指信号跳变的下一个谷值（或峰值）。过大的过冲电压经常长期性地冲击会造成器件的损坏，下冲会降低噪声容限，振铃增加了信号稳定所需要的时间，从而影响到系统时序。

信号完整性分析概论；自动化信号完整性分析项目

信号完整性分析的传输线理论

传输线的定义

传输线可定义为传输电流的有信号回流的信号线，所以，电路板上的走线、同轴电缆、 双绞线等有信号回流的信号传输路径都可以看作传输线。前面我们说过，当信号互连的电路 尺寸接近信号中设计者所关心的比较高频率的波长时，互连线上不同位置的电压或电流的大小 与相位均可能不相同，需要用到分布式元件来考虑。

现代的智能手机、计算机、通信设备等电子产品都内含复杂的电路板，这些电路板上的走 线都可以认为是传输线，它们负责把各种芯片连接在一起，并相互进行通信， 自动化信号完整性分析项目克劳德实验室信号完整性测试系统平台；；

要想得到零边沿时间的理想方波，理论上是需要无穷大频率的频率分量。如果比较高只考 虑到某个频率点处的频率分量，则来出的时域波形边沿时间会蜕化，会使得边沿时间增大。

如，一个频率为500MHz的理想方波，其5次谐波分量是2500M,如果把5次谐波以 内所有分量成时域信号，贝U其边沿时间大概是0.35/2500M=0.14ns,即140ps。

我们可以把数字信号假设为一个时间轴上无穷的梯形波的周期信号，它的傅里叶变换。

对应于每个频率点的正弦波的幅度，我们可以勾勒出频谱包络线.

根据上述数据，你就可以选择层叠了。注意，几乎每一个插入其它电路板或者背板的PCB都有厚度要求，而且多数电路板制造商对其可制造的不同类型的层有固定的厚度要求，这将会极大地约束终层叠的数目。你可能很想与制造商紧密合作来定义层叠的数目。应该采用阻抗控制工具为不同层生成目标阻抗范围，务必要考虑到制造商提供的制造允许误差和邻近布线的影响。在信号完整的理想情况下，所有高速节点应该布线在阻抗控制内层（例如带状线）。要使SI比较好并保持电路板去耦，就应该尽可能将接地层/电源层成对布放。如果只能有一对接地层/电源层，你就只有将就了。如果根本就没有电源层，根据定义你可能会遇到SI问题。你还可能遇到这样的情况，即在未定义信号的返回通路之前很难仿真或者仿真电路板的性能。信号完整性测试系统主要功能；

信号完整性分析指的是在高速数字系统设计中，分析信号在传输路径中受到的干扰和失真的程度，以确保信号能够正确传输并被正确地解码。信号完整性分析通常包括以下方面：

1.时域分析：通过分析信号在传输路径中的时域响应，包括上升时间、瞬态响应等，来评估信号完整性。

2.频域分析：通过分析信号在传输路径中的频率响应，包括截止频率、带宽等，来评估信号完整性。

3.时钟分析：时钟信号在高速数字系统中起着极为重要的作用，因此，在信号完整性分析中也需要对时钟信号进行分析。

4.信号干扰分析：分析在信号传输路径中可能出现的各种干扰，如串扰、辐射干扰等，以评估信号完整性。通过对信号完整性进行分析，可以帮助设计人员在系统设计的早期发现和解决信号干扰和失真的问题，提高系统的可靠性和性能。

通过对信号完整性进行分析，可以帮助设计人员在系统设计的早期发现和解决信号干扰和失真的问题，提高系统的可靠性和性能 100条使信号完整性问题小化的通用设计原则；自动化信号完整性分析项目

信号完整性测量和数据后期处理；自动化信号完整性分析项目

5、技术选择

不同的驱动技术适于不同的任务。

信号是点对点的还是一点对多抽头的？信号是从电路板输出还是留在相同的电路板上？允许的时滞和噪声裕量是多少？作为信号完整性设计的通用准则，转换速度越慢，信号完整性越好。50MHZ时钟采用500PS上升时间是没有理由的。一个2-3NS的摆率控制器件速度要足够快，才能保证SI的品质，并有助于解决象输出同步交换（SSO）和电磁兼容（EMC）等问题。在新型FPGA可编程技术或者用户定义ASIC中，可以找到驱动技术的优越性。采用这些定制（或者半定制）器件，你就有很大的余地选定驱动幅度和速度。设计初期，要满足FPGA（或ASIC）设计时间的要求并确定恰当的输出选择，如果可能的话，还要包括引脚选择。 自动化信号完整性分析项目