信號完整性的四個相關問題:
1、單個網絡的信號完整性。終端、反射、輻射
2、兩個或者多個網絡之間的串擾。串擾
3、電源與地的軌道塌陷。輻射 電源PDN。
4、來自整個心痛的電磁干擾與輻射。EMI EMC。
單個網絡
:信號不匹配會出現振鈴現象。產生的原因爲
1、線寬的變化
2、層的轉化
3、返回路徑的間隙
4、接插件
5、分支線、T型殘樁
6、網絡末端匹配。
串擾產生的根本原因爲電磁耦合,感性耦合 容性耦合。
軌道塌陷噪聲
主要是電源分配網絡問題:電源路徑與地路徑上的阻抗產生壓降。高性能芯片採用低電壓大電流的供電方式,PDS是電源分配網絡的阻抗,使阻抗最小,在一定的頻率範圍內,芯片的要求一般會給出電源阻抗的要求值。
EMI:電磁干擾,電磁干擾難以解決的原因爲要求比較高,單位一般爲dbm dbu級別的。電磁干擾有三個方面:噪聲源、輻射線、天線。
兩種最容易產生輻射的情況:1、差分信號轉換成共模信號,通過外部的電纜產生迴路輸出。2電路板上的地毯在外部屏蔽線上產生共模電流。一般需要屏蔽罩進行屏蔽。
信號完整性的兩個推論:
1、隨着喜好邊沿逐步增加,信號完整性的問題會更強嚴重。dI/dt dV/dt
2、信號完整性的最終問題爲:信號互聯線之間的阻抗問題。能把互連線之間的阻抗問題解決,才能消除許多信號完整性問題。
信號完整性的問題解決方法:
1、理解信號完整性問題的起源和減小這些問題的總體方案
2、對於具體的產皮,將總體方案轉化爲具體的設計規則
3、通過器件、網絡、電氣路徑模型進行系統的仿真設計
5、在整個設計中,對仿真參數進行測量,優化參數。
模型創建方法:1、經驗 走線的感抗 容抗值。2、公式的近似計算。3數值仿真,
三種測量儀器:阻抗分析儀 網絡分析儀 時域反射儀
阻抗分析儀與網絡分析儀爲頻域模型。反射儀爲時域。
考慮問題,系統的帶寬精度。TDR高頻精度不夠