信號完整性的定義 定義:信號完整性(Signal Integrity,簡稱SI)是指在信號線上的信號質(zhì)量,。 差的信號完整性不是由某一單一因素導(dǎo)致的,而是板級設(shè)計中多種因素共同 引起的,。當(dāng)電路中信號能以要求的時序,、持續(xù)時間和電壓幅度到達接收端時,該電路就有很好的信號完整性,。當(dāng)信號不能正常響應(yīng)時,,就出現(xiàn)了信號完整性問題。
1,、波形完整性(Waveform integrity) 2,、時序完整性(Timing integrity) 3、電源完整性(Power integrity) 信號完整性分析的目的就是用最小的成本,,最快的時間使產(chǎn)品達到波形完 整性,、時序完整性、電源完整性的要求,。 我們知道:電源不穩(wěn)定,、電源的干擾、信號間的串?dāng)_,、信號傳輸過程中的反射,這些都會讓信號產(chǎn)生畸變,,看下面這張圖,,你就會知道理想的信號,經(jīng)過:反射,、串?dāng)_,、抖動,最后變成什么鬼。 如果你的示波器測試上這樣的信號,,你一定會問,,為什么會這樣,怎么去解決,。 首先我們說一下反射: 反射--初始波 當(dāng)驅(qū)動器發(fā)射一個信號進入傳輸線時,,信號的幅值取決于電壓、緩沖器的內(nèi)阻和傳輸線的阻抗,。驅(qū)動器端看到的初始電壓決定于內(nèi)阻和線阻抗的分壓,。 反射系數(shù) 其中-1≤ρ≤1 當(dāng)ρ=0時無反射發(fā)生 當(dāng)ρ=1(Z 2 =∞,開路)時發(fā)生全正反射 當(dāng)ρ=-1(Z 2 =0,,短路)時發(fā)生全負反射 初始電壓,,是源電壓Vs(2V)經(jīng)過Zs(25歐姆)和傳輸線阻抗(50歐姆)分壓。 Vinitial=1.33V 后續(xù)的反射率按照反射系數(shù)公式進行計算 源端的反射率,,是根據(jù)源端阻抗(25歐姆)和傳輸線阻抗(50歐姆)根據(jù)反射系數(shù)公式計算為-0.33,; 終端的反射率,是根據(jù)終端阻抗(無窮大)和傳輸線阻抗(50歐姆)根據(jù)反射系數(shù)公式計算為1,; 我們按照每次反射的幅度和延時,,在最初的脈沖波形上進行疊加就得到了這個波形,這也就是為什么,,阻抗不匹配造成信號完整性不好的原因,。 由于連接的存在、器件管腳,、走線寬度變化,、走線拐彎、過孔會使得阻抗不得不變化,。所以反射也就不可避免,。
串?dāng)_是指當(dāng)信號在傳輸線上傳播時,,因電磁耦合對相鄰的傳輸線產(chǎn)生的不期望 的電壓噪聲,。 串?dāng)_是由電磁耦合引起的,耦合分為容性耦合和感性耦合兩種,。 容性耦合是由于干擾源(Aggressor)上的電壓變化在被干擾對象(Victim)上 引起感應(yīng)電流從而導(dǎo)致的電磁干擾,; 而感性耦合則是由于干擾源上的電流變化產(chǎn)生的磁場在被干擾對象上引起感應(yīng)電壓從而導(dǎo)致的電磁干擾。因此,,信號通過一導(dǎo)體時會在相鄰的導(dǎo)體上引起兩類不同的噪聲信號:容性耦合信號和感性耦合信號,。 感性耦合: 容性耦合: |
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