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文档简介

信号完整性分析方法第1章信号完整性分析概论1.1信号完整性的含义1.2单一网络的信号质量1.3串扰1.4轨道塌陷噪声1.5电磁干扰(EMI)1.6信号完整性的两个推论1.7电子产品的趋势1.8新设计方法学的必要性1.9一种新的产品设计方法学1.10仿真1.11模型与建模1.12通过计算创建电路模型1.13三种测量技术1.14测量的作用1.15小结第1章信号完整性分析概论1.1信号完整性的含义信号完整性指的是在高速产品中由互连线引起的所有问题。这些问题分为以下三种影响和后果：

1.时序:在一个时钟周期内,分配一些时间给门翻转,等待时钟进入下一级门等;2.噪声:振铃,反射,近端串扰,开关噪声,非单调性,地弹,电源反弹,率减,容性负载;3.电磁干扰(EMI)。第1章信号完整性分析概论所有与信号完整性噪声问题有关的效应都应与下面四类特定噪声源中的一个:1.单一网络的信号完整性;2.两个或多个网络间的串扰;3.电源和地分配中的轨道塌陷(旁路和去耦);4.来自整个系统的电磁干扰和辐射.第1章信号完整性分析概论•1.2

单一网络的信号质量:

在信号路径或返回路径上由于阻抗突变而引起的反射与失真.

使信号感受到阻抗变化的情况:线宽变化层转换返回路径平面上的间隙接插件分支线、T型线或桩线网络末端第1章信号完整性分析概论1.3串扰:

正是网络间的容性耦合和感性耦合，给有害噪声从一个网络到达另一个网络。第1章信号完整性分析概论1.4轨道塌陷噪声：当通过电源和地路径的电流发生变化时，在电源路径和地路径间的阻抗上将产生一个压降。这个压降就意味着供给芯片的电压减小了，可以看做是电源与地间的电压减小或塌陷。设计一个低阻抗PDS：1.相邻的电源和地分配层平面的介质应尽可能的薄,以使它们紧紧地靠近.2.低电感的去耦电容.3.封装时安排有多个很短的电源和地引脚.4.片内加去耦电容.第1章信号完整性分析概论1.5电磁干扰电磁干扰源：（1）差分信号转换成共模信号，最终在外部的双绞电缆线上输出；（2）电路板上的地弹在外部单端屏蔽线上产生共模电流。连接电缆使用铁氧体将明显地减小天线效应。1.6信号完整性的两个重要推论1.随着上升边的减小，这四种问题都会变得更严重。2.解决信号完整性的有效办法很大程度上基于对互连线阻抗的理解。1.7电子产品的趋势大约每2年时钟频率就能提高一倍(图1.13).Intel处理器时钟频率发展趋势(图1.14).10-90上升边20-80上升边在高速数字系统中，分配的上升边大约为时钟周期的10%1.8新设计方法学的必要性信号完整性问题可以阻碍高速数字产品的正确操作；这些问题由较短的上升边和较高的时钟频率直接引起；上升边将不可避免地继续变短，时钟频率将继续提高；低速系统也会有上升边非常短的芯片；产品必须首件成功。1.9一种新的产品设

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