在模擬電路時期以及模擬向數(shù)字信號過渡的初期，由于電路的信號速度并不高，這個時候信號完整性的問題并不突出。隨著技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號的傳輸速度飛速提升，此時信號完整性才從以前從屬于Layout中獨立成了一個單獨的發(fā)展方向。 信號完整性畢竟是一個新興的學(xué)科，在國內(nèi)依然處于剛起步發(fā)展不久的一個狀態(tài)，除了大型公司或者研究院之類的，很少會設(shè)立相關(guān)的專職崗位。但這并不代表信號完整性不重要，恰恰相反，信號完整性會隨著科技的進步，變得愈加重要。這點相信很多硬件或是Layout工程師已經(jīng)感受到了。 學(xué)習(xí)信號完整性整體而言還是相對困難的，難點主要在于相關(guān)的資料太少。不像學(xué)習(xí)Layout，可以有大量的資料參考，你遇到的問題也有無數(shù)人遇到，通過搜索引擎可以解決幾乎全部的問題。但是信號完整性不一樣，很多沒有現(xiàn)成可供參考的資料，需要自己去讀原廠的文檔，去逐句的看軟件的幫助資料，然后摸索解決問題。 這里簡單的描述一下信號完整性中需要掌握的基礎(chǔ)知識點，希望能給剛?cè)腴T的小伙伴們提供一個大致的方向，或是通過這個簡單的了解下信號完整性主要關(guān)注點。 傳輸線 傳輸線的定義是有信號回流的信號線，最常見的傳輸線也就是我們PCB板上的走線。關(guān)于傳輸線的分析，是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。 傳輸線我們需要考慮的有很多，比如：信號線走表層和內(nèi)層有什么區(qū)別？那一層更適合高速信號？銅皮的表面粗糙度，介質(zhì)的玻纖效應(yīng)會帶來怎樣的影響？怎么選擇合適的板材？這些都是傳輸線需要考慮的內(nèi)容。 這里我們以關(guān)注度最高的損耗為例，看一下選擇不同的板材，會對信號有什么影響： 反射 反射是一個大類，里面的知識點非常多。關(guān)于反射，簡單的解釋就是阻抗不匹配就會引起反射。 而反射帶來的影響，也是種類繁多。 反射從概念上很好理解，但實際操作起來，遠不是我們在SI9000里面計算好阻抗值，然后用這個值去走線這么簡單。我們需要考慮的有很多，比如端接方式的選擇，拓撲結(jié)構(gòu)的選擇，線路中存在的分支，STUB，容性負載等等都是需要考慮的地方。 串擾 串擾也是一個耳熟能詳?shù)母拍盍耍?W原則早就深入人心。關(guān)于串擾的基礎(chǔ)知識，主要是在近端串擾、遠端串擾、串擾飽和以及串擾的影響和如何減輕串擾方面。 通常我們的認知里串擾是通過耦合影響鄰近線的信號質(zhì)量。因此在這里從另外的角度舉個例子，關(guān)于我們繞等長的繞線方式。 下面的圖中可以看見，同樣長度的走線，信號的到達時間差異巨大。造成差異的原因就是繞線導(dǎo)致了自耦合，使得信號提前到達。 等真正將串擾了解清楚之后，就會發(fā)現(xiàn)以前奉為圭臬的3W原則其實有著非常大的局限性，并不是萬能的。 S參數(shù) 之前針對損耗、反射、串擾的分析都只是針對某一個指標來單獨分析。但實際上我們的走線可能上述各種問題都存在，需要綜合起來整體考慮。這個時候就需要用到S參數(shù)。 某種程度上來說通過S參數(shù)可以描述我們無源通道的全部特性，整個傳輸鏈路質(zhì)量怎么樣，看S參數(shù)就知道了。 信號分析 前面已經(jīng)得到了S參數(shù)，相當于在一個傳輸通道中，關(guān)于通道的信息就全部具備。接下來要做的，就是加上輸出激勵及接收端的模型，這樣就可以獲得具體的信號波形以及眼圖等信息。 這個激勵，可以是一個理想的信號源，也可以是IBIS模型或是SPICE模型等。有了激勵和接收端的特性，有了S參數(shù)，這樣整個一個信號從輸出到接收端的行為就可以描述出來。我們再根據(jù)結(jié)果分析信號質(zhì)量并進行相應(yīng)的優(yōu)化即可。 總結(jié) 信號完整性里面的知識點紛繁復(fù)雜，上面所羅列的只是最最基礎(chǔ)的部分，更為深入的知識遠不是一篇文章能說清楚的，需要大家逐步去了解。但也正是這些大家耳熟能詳?shù)闹R點，構(gòu)成了信號完整性的基礎(chǔ)。 本文轉(zhuǎn)載自： PCB設(shè)計與信號完整性仿真（作者：十四歲的十四） 免責(zé)聲明：本文為轉(zhuǎn)載文章，轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息，版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題，請聯(lián)系小編進行處理。 (mbbeetchina)