解決信號完整性問題應(yīng)循序的11個基本原則
2023年01月28日 09:44:49
來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺
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信號完整性指在高速產(chǎn)品中由互連線引起的所用問題，它主要研究互連線與數(shù)字信號的電壓電流波形相互作用時其電氣特性如何影響產(chǎn)品的性能。在本文分享電子產(chǎn)品硬件工程師在解決信號完整性問題應(yīng)循序的11個基本原則。
1、提高高速產(chǎn)品設(shè)計效率的關(guān)鍵是：充分利用分析工具來實現(xiàn)準(zhǔn)確的性能預(yù)測；使用測量手段來驗證設(shè)計過程、降低風(fēng)險、提高設(shè)計工具的可信度。2、將問題實質(zhì)與表面現(xiàn)象剝離開的可行的途徑就是采用經(jīng)驗法則、解析近似、數(shù)值仿真技術(shù)或者測量工具來獲得數(shù)據(jù)，這是工程實踐的本質(zhì)要素，3，任何一段互連線，不論線長和形狀如何，也不論信號的上升時間如何，都是一個由信號路徑和返回路徑構(gòu)成的傳輸線。一個信號在沿著互連線前進的每一步中，都會感受到一個瞬態(tài)阻抗。如果瞬態(tài)阻抗為常數(shù)，就像傳輸線具有均勻的橫截面一樣，則其信號質(zhì)量將會獲得奇跡般的改善。4、把“接地”這一術(shù)語忘掉，因為它所造成的同題比用它來解決的問題還要多。每一路信號都有返回路徑。抓住“返回路徑”，像對待信號路徑一樣去尋找并仔細(xì)處理返間路徑，這樣有助于培養(yǎng)解決問題的直覺能力。5、當(dāng)電壓變化時電容上就有電流流動。對于信號的陡峭邊，即使電路PCB板邊緣和懸空導(dǎo)線之間的空氣隙形成的邊緣線電容也可能擁有很低的阻抗。6、電感與圍繞電流周圍的磁力線匝數(shù)有本質(zhì)的聯(lián)系，只要電流或者磁力線匝數(shù)發(fā)生改變，在導(dǎo)線的兩端就會產(chǎn)生電壓。這一電壓導(dǎo)致了反射噪聲、串?dāng)_、開關(guān)噪聲、地彈、軌道塌陷以及EMI。7、當(dāng)流經(jīng)接地回路電感上的電流變化時，在抗地回路導(dǎo)線上產(chǎn)生的電壓稱為地彈。它是造成開關(guān)噪聲和EMI的內(nèi)部機理。8、以同頻率的方波作為參照，信號帶寬是指有效正弦波分量的頻率值。模型的帶寬是指在這個的正弦頻率上，模型仍然能夠用來準(zhǔn)確地預(yù)測互連的實際性能。在使用模型進行分析時，一定不要讓信號的帶寬超過模型的帶寬。9、記住，除了少數(shù)情況之外，信號完整性中的公式給出的是定義或者近似。在特別需要準(zhǔn)確性的場合就不要使用近似。10、有損傳輸線引起的問題就是上升邊變差。由于趨膚深度和介質(zhì)損耗，損耗會隨著頻率的升高而增加。如果損耗隨著頻率的升高而保持不變，那么上升時間就不會發(fā)生變化，這時的有損線只是增添了了些損耗而已。11、影響研發(fā)進度并造成產(chǎn)品交貨推遲，就是企業(yè)付出的最昂貴的代價。文章內(nèi)容來自[美]Eric Bogatin著的《信號完整性分析》一書
![[美]Eric Bogatin著的《信號完整性分析》](https://img78.asia-eur.cn/mt0024/5/20220419/637859781621397353233.png "[美]Eric Bogatin著的《信號完整性分析》")
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