信號完整性的設計方法（步驟）

掌握信號完整性問題的相關知識；系統(tǒng)設計階段采用規(guī)避信號完整性風險的設計方案，搭建穩(wěn)健的系統(tǒng)框架；對目標電路板上的信號進行分類，識別潛在的SI風險，確定SI設計的總體原則；在原理圖階段，按照一定的方法對部分問題提前進行SI設計；PCB布線階段使用仿真工具量化信號的各項性能指標，制定詳細SI設計規(guī)則；PCB布線結(jié)束后使用仿真工具驗證信號電源等網(wǎng)絡的各項性能指標，并適當修改。

設計難點信號

質(zhì)量的各項特征：幅度、噪聲、邊沿、延時等。SI設計的任務就是識別影響這些特征的因素。難點1：影響信號質(zhì)量的因素非常多，這些因素有時相互依賴、相互影響、交叉在一起，抑制了某一因素可能會導致其他方面因素的惡化，所有需要對各因素反復權(quán)衡，做出系統(tǒng)化的綜合考慮；難點2：有些影響信號傳輸?shù)囊蛩厥强煽氐?，而有些是不可控的?高速信號完整性解決方法；電氣性能測試信號完整性分析

什么是信號完整性

信號完整性(Signal Integrity)可以泛指信號電壓、電流在互連結(jié)構(gòu)傳輸過程中的信號質(zhì) 量問題，包括噪聲、干擾及由其造成的時序影響等。

什么時候需要考慮信號完整性問題呢？

一般來說，傳統(tǒng)的電路學理論適用于信號互連的電路尺寸遠小于傳輸信號中設計者所關 心的比較高頻率所對應波長的電路結(jié)構(gòu)分析。此時，信號的互連等效于一階電路元件，被稱為 集總元件(Lumped Elements):反之，當信號互連的電路尺寸接近傳輸信號中設計者所關心 的比較高頻率所對應的波長時，由于互連路徑上不同位置的電壓或電流的大小與相位均可能不 同，信號的互連等效于多階電路元件，因而被稱為分布式元件(Distributed Elements)。在數(shù) 字世界中，邊沿速率幾乎完全決定了信號中的比較大的頻率成分，通常從工程經(jīng)驗認為當信號 邊沿時間小于4?6倍的互連傳輸時延時，信號互連路徑會被當作分布參數(shù)模型處理，并需要 考慮信號完整性的行為。

實世界里的數(shù)字信號并不只是0或1的表現(xiàn)，一定會存在從0到1或從1到0的跳變 過程。 PCI-E測試信號完整性分析產(chǎn)品介紹信號完整性分析建模。

高速電路信號完整性問題

信號完整性要求就是信號從發(fā)送端到互連傳輸過程中以正確的時序、幅度及相位到達接受端，并且接受端能正常的工作，或者可以說信號在互連傳輸中能很好的保持時域和頻域的特性。通常還有以下兩種定義：

1.當信號的邊沿時間小于4-6倍的互連傳輸時延，需要考慮信號的完整性問題。

2.當線傳播時延大于驅(qū)動端的上升沿或下降沿將會引起傳輸?shù)姆穷A期的結(jié)果。

3.簡單說下時域和頻域的關系，時域:是真實世界的，指的是時間域，自變量是時間。頻域:是用于分析時域的一種方法，指的是頻率域，自變量是頻率。

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,目前應用比較的信號完整性測試手段應該是波形測試,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，下面對這些手段進行一些說明。

抖動測試

抖動測試現(xiàn)在越來越受到重視，因為的抖動測試儀器，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)果還有相當差異，還沒有哪個是或者行業(yè)標準。 克勞德高速數(shù)字信號的測試,主要目的是對其進行信號完整性分析；

   信號完整性是對于電子信號質(zhì)量的一系列度量標準。在數(shù)字電路中，一串二進制的信號流是通過電壓（或電流）的波形來表示。然而，自然界的信號實際上都是模擬的，而非數(shù)字的，所有的信號都受噪音、扭曲和損失影響。在短距離、低比特率的情況里，一個簡單的導體可以忠實地傳輸信號。而長距離、高比特率的信號如果通過幾種不同的導體，多種效應可以降低信號的可信度，這樣系統(tǒng)或設備不能正常工作。信號完整性工程是分析和緩解上述負面效應的一項任務，在所有水平的電子封裝和組裝，例如集成電路的內(nèi)部連接、集成電路封裝、印制電路板等工藝過程中，都是一項十分重要的活動。信號完整性考慮的問題主要有振鈴（ringing）、串擾（crosstalk）、接地反彈、扭曲(skew)、信號損失和電源供應中的噪音。基于多信號測試性設計分析；電氣性能測試信號完整性分析

高速電路信號完整性分析；電氣性能測試信號完整性分析

信號完整性--系統(tǒng)化設計方法及案例分析

信號完整性是內(nèi)嵌于PCB設計中的一項必備內(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，但無法覆蓋全部風險點，對高危風險點失去控制經(jīng)常導致設計失敗，保證設計成功需要系統(tǒng)化的設計方法。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。把信號完整性設計落到實處，也需要清晰的思路和一套可操作的方法。系統(tǒng)化設計方法是于爭博士多年工程設計中摸索總結(jié)出來的一套穩(wěn)健高效的方法，讓設計有章可循，快速提升工程師的設計能力。

信號完整性（SI）和電源完整性（PI）知識體系中重要的知識點，以及經(jīng)常導致設計失敗的隱藏的風險點。圍繞這些知識點，通過一個個案例逐步展開系統(tǒng)化設計方法的理念、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行系統(tǒng)化信號完整性設計的執(zhí)行步驟和操作方法。 電氣性能測試信號完整性分析