信號完整性是指保證信號在傳輸路徑中受到少的干擾和失真以及在接收端能夠正確解碼。在高速數(shù)字系統(tǒng)中，信號完整性是保證系統(tǒng)性能和可靠性的關(guān)鍵因素。本文將介紹信號完整性的基礎(chǔ)知識。

1. 信號完整性相關(guān)參數(shù)：

-上升時間：信號從低電平變?yōu)楦唠娖剿璧臅r間；-下降時間：信號從高電平變?yōu)榈碗娖剿璧臅r間；-瞬態(tài)響應(yīng)：信號從一種狀態(tài)切換到另一種狀態(tài)時的響應(yīng)；-帶寬：信號能夠通過的頻率范圍；-截止頻率：信號頻率響應(yīng)的邊緣頻率，信號經(jīng)過該頻率時會有很大的衰減；-抖動：時鐘信號在傳輸路徑中存在的時間偏差；-串?dāng)_：信號在傳輸路徑中相互干擾的現(xiàn)象；-輻射干擾：高速電路產(chǎn)生的電磁輻射干擾其他電路的現(xiàn)象； 高速信號完整性解決方法；測試服務(wù)信號完整性分析眼圖測試

信號完整性 常用的三種測試方法

信號完整性測試的手段有很多，主要的一些手段有波形測試、眼圖測試、抖動測試等,目前應(yīng)用比較的信號完整性測試手段應(yīng)該是波形測試,即——使用示波器測試波形幅度、邊沿和毛刺等,通過測試波形的參數(shù),可以看出幅度、邊沿時間等是否滿足器件接口電平的要求,有沒有存在信號毛刺等。

信號完整性的測試手段主要可以分為三大類，下面對這些手段進(jìn)行一些說明。

抖動測試

抖動測試現(xiàn)在越來越受到重視，因?yàn)榈亩秳訙y試儀器，比如TIA(時間間隔分析儀)、SIA3000，價格非常昂貴，使用得比較少。使用得*多是示波器加上軟件處理，如TEK的TDSJIT3軟件。通過軟件處理，分離出各個分量，比如RJ和DJ，以及DJ中的各個分量。對于這種測試，選擇的示波器，長存儲和高速采樣是必要條件，比如2M以上的存儲器，20GSa/s的采樣速率。不過目前抖動測試，各個公司的解決方案得到結(jié)果還有相當(dāng)差異，還沒有哪個是或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 測試服務(wù)信號完整性分析眼圖測試100條使信號完整性問題小化的通用設(shè)計原則；

要想得到零邊沿時間的理想方波，理論上是需要無窮大頻率的頻率分量。如果比較高只考 慮到某個頻率點(diǎn)處的頻率分量，則來出的時域波形邊沿時間會蛻化，會使得邊沿時間增大。

如，一個頻率為500MHz的理想方波，其5次諧波分量是2500M,如果把5次諧波以 內(nèi)所有分量成時域信號，貝U其邊沿時間大概是0.35/2500M=0.14ns,即140ps。

我們可以把數(shù)字信號假設(shè)為一個時間軸上無窮的梯形波的周期信號，它的傅里葉變換。

對應(yīng)于每個頻率點(diǎn)的正弦波的幅度，我們可以勾勒出頻譜包絡(luò)線.

傳輸線理論基礎(chǔ)與特征阻抗

傳輸線理論實(shí)際是把電磁場轉(zhuǎn)換為電路的分析來簡化分析的手段，分布式元件的傳輸線 電路模型傳輸線由一段的RLGC元件組成。

為了更簡便地分析傳輸線，引入特征阻抗的概念，由特征阻抗來進(jìn)行信號傳輸?shù)姆治觥?將傳輸線等效成分段電路模型后，可以用電路的理論來求解。

特征阻抗，或稱特性阻抗，是衡量PCB上傳輸線的重要指標(biāo)。PCB傳輸線的特征/ 特性阻抗不是直流電阻，它屬于長線傳輸中的概念。

可以看到特征阻抗是一個在傳輸線的某個點(diǎn)上的瞬時入射電壓與入射電流或者反射電 壓與反射電流的比值。和傳輸阻抗的概念并不一致，傳輸阻抗是某個端口上總的電壓和電流的 比值。只有在整個傳輸路徑上阻抗完全匹配且沒有反射存在的情況下，特征阻抗才等于傳輸阻 抗。 信號完整性測量和數(shù)據(jù)后期處理；

1、設(shè)計前的準(zhǔn)備工作在設(shè)計開始之前，必須先行思考并確定設(shè)計策略，這樣才能指導(dǎo)諸如元器件的選擇、工藝選擇和電路板生產(chǎn)成本控制等工作。就SI而言，要預(yù)先進(jìn)行調(diào)研以形成規(guī)劃或者設(shè)計準(zhǔn)則，從而確保設(shè)計結(jié)果不出現(xiàn)明顯的SI問題、串?dāng)_或者時序問題。（微信：EDA設(shè)計智匯館）

2、電路板的層疊某些項(xiàng)目組對PCB層數(shù)的確定有很大的自，而另外一些項(xiàng)目組卻沒有這種自，因此，了解你所處的位置很重要。其它的重要問題包括：預(yù)期的制造公差是多少？在電路板上預(yù)期的絕緣常數(shù)是多少？線寬和間距的允許誤差是多少？接地層和信號層的厚度和間距的允許誤差是多少？所有這些信息可以在預(yù)布線階段使用。 克勞德高速信號完整性測試資料主要點(diǎn)；測試服務(wù)信號完整性分析眼圖測試

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信號完整性--系統(tǒng)化設(shè)計方法及案例分析

信號完整性是內(nèi)嵌于PCB設(shè)計中的一項(xiàng)必備內(nèi)容，無論高速板還是低速板或多或少都會涉及信號完整性問題。仿真或者guideline的確可以解決部分問題，但無法覆蓋全部風(fēng)險點(diǎn)，對高危風(fēng)險點(diǎn)失去控制經(jīng)常導(dǎo)致設(shè)計失敗，保證設(shè)計成功需要系統(tǒng)化的設(shè)計方法。許多工程師對信號完整性知識有所了解，但干活時卻無處著手。把信號完整性設(shè)計落到實(shí)處，也需要清晰的思路和一套可操作的方法。系統(tǒng)化設(shè)計方法是于爭博士多年工程設(shè)計中摸索總結(jié)出來的一套穩(wěn)健高效的方法，讓設(shè)計有章可循，快速提升工程師的設(shè)計能力。

信號完整性（SI）和電源完整性（PI）知識體系中重要的知識點(diǎn)，以及經(jīng)常導(dǎo)致設(shè)計失敗的隱藏的風(fēng)險點(diǎn)。圍繞這些知識點(diǎn)，通過一個個案例逐步展開系統(tǒng)化設(shè)計方法的理念、思路和具體操作方法。通過一個完整的案例展示對整個單板進(jìn)行系統(tǒng)化信號完整性設(shè)計的執(zhí)行步驟和操作方法。 測試服務(wù)信號完整性分析眼圖測試