本文主要介紹信號完整性是什麼，信號完整性包括哪些內容
，什麼時候需要注意信號完整性問題？

 

信號完整性是指高速產品設計中由互連線引起的所有問題。包括以下幾部分：

●  時序

●  噪聲

●  電磁幹擾（EMI）

 

數shu據ju采cai樣yang過guo程cheng通tong常chang是shi由you時shi鍾zhong信xin號hao的de上shang升sheng或huo者zhe下xia降jiang沿yan來lai觸chu發fa的de。數shu據ju必bi須xu及ji時shi的de到dao達da接jie收shou端duan並bing且qie在zai接jie收shou器qi件jian開kai始shi鎖suo存cun之zhi前qian穩wen定ding為wei一yi個ge非fei模mo糊hu的de邏luo輯ji狀zhuang態tai。任ren何he數shu據ju的de延yan遲chi或huo者zhe波bo形xing的de畸ji變bian將jiang導dao致zhi數shu據ju傳chuan輸shu的de失shi敗bai。時shi序xu是shi高gao速su係xi統tong的de一yi切qie

，信xin號hao時shi序xu取qu決jue於yu信xin號hao傳chuan播bo的de物wu理li長chang度du引yin起qi的de延yan遲chi，同tong時shi取qu決jue於yu抵di達da閥fa值zhi時shi波bo形xing的de形xing狀zhuang。信號波形畸變的原因可能有很多的原因。主要的包括建立時間Tsu、保持時間Th、輸出延時Tco、電路的線延遲Tdelay、時鍾延時Tpd等。

 

 

噪聲問題具體來說有很多種形式，例如：振鈴、反射
、近端串擾、開關噪聲、非單調性、地彈
，電源反彈、衰減、容性負載
、靈敏度、有損線等等。

 

 

與噪聲有關的問題都可以從以下四個方麵考慮：

●  單一網絡信號的完整性：在一個信號的信號路徑和返回路徑上由於阻抗突變引起的反射與失真。

●  兩個或多個網絡的串擾：多個信號通路之間耦合的互電容、互電感。

●  電源和地分配中的軌道塌陷：電源和地網絡中的阻抗壓降。

●  來自整個係統的電磁幹擾輻射：來自元件
、係統
、外界的電磁幹擾。

 

針對第一種情況，由於互聯線的阻抗發生變化，導致反射和失真（包括阻抗突變、反射、振鈴
、ISI、時序等），解決的方法是：

●  使用均勻傳輸線
；

●  進行阻抗匹配。

 

針(zhen)對(dui)第(di)二(er)種(zhong)情(qing)況(kuang)
，由(you)於(yu)兩(liang)個(ge)互(hu)連(lian)網(wang)絡(luo)之(zhi)間(jian)的(de)互(hu)容(rong)和(he)互(hu)感(gan)引(yin)起(qi)容(rong)性(xing)耦(ou)合(he)和(he)感(gan)性(xing)耦(ou)合(he)，而(er)其(qi)中(zhong)感(gan)性(xing)耦(ou)合(he)占(zhan)主(zhu)導(dao)作(zuo)用(yong)，對(dui)於(yu)感(gan)性(xing)耦(ou)合(he)主(zhu)導(dao)的(de)噪(zao)聲(sheng)，我(wo)們(men)常(chang)常(chang)把(ba)這(zhe)種(zhong)串(chuan)擾(rao)歸(gui)為(wei)開(kai)關(guan)噪(zao)聲(sheng)
、△I噪聲、dI-dt噪聲
、地彈、同步開關噪聲（SSN）、同步開關輸出噪聲（SSO）。減小信號之間的串擾的方法如下：

●  采用介電質常數比較小的材料；

●  減小互連線的長度
，互連線越長，串擾越嚴重；

●  增加線之間的距離。

 

隻要存在兩個電路，就會由於互容
，一個電路的電壓產生電場，影響另一個電路

；隻要存在兩個電流回路，就會有互感，一個回路的電流產生磁場，影響另一個回路。

 

針zhen對dui第di三san種zhong情qing況kuang
，由you於yu電dian壓ya越yue來lai越yue低di，功gong耗hao越yue來lai越yue大da，電dian源yuan噪zao聲sheng容rong限xian越yue來lai越yue小xiao。因yin此ci在zai設she計ji時shi要yao求qiu電dian源yuan阻zu抗kang低di


，地di阻zu抗kang低di，電dian源yuan和he地di之zhi間jian的de阻zu抗kang低di！所謂的低阻抗
，在低頻時取決於電源線的電感，中頻時取決於板級的旁路電容，高頻時取決於片內的分布電容陣列。具體的方法是：

●  相鄰電源和地分配層平麵的的介質應該盡可能的薄，以使它們緊緊地靠近
；

●  低電感的去耦電容
；

●  封裝時安排多個很短的電源和地引腳；

●  片內加去耦電容。

 

針對第四種情況，電磁幹擾問題有三個方麵：噪聲源、chuanbolujinghetianxian。dianciganraodeqiangduhepinlvzhengxiangguan，duiyugongmoxinhao，dianciganraoqiangduhepinlvchengzhengbi。duiyuchamoxinhao，dianciganraoqiangduhepinlvdepingfangchengzhengbi。

 

產生輻射的電壓源大多數來自電源分配網絡（由於PDN是電路板上最大的導體，因此也是最容易發射及接收噪聲），因此減少軌道塌陷也能降低輻射。解決的方法從如下三個方麵入手：

●  首先從電路設計的角度解決；

●  其次從接口濾波的角度阻隔
；

●  最後才從屏蔽的角度規避。

 

以上就是針對信號完整性的一個簡單的介紹，詳細的內容以及分類方法各不相同
，但具體問題的解決方法大都是相通的。