信號(hào)完整性是指保證信號(hào)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(hào)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(hào)完整性的基礎(chǔ)知識(shí)。

1. 信號(hào)完整性相關(guān)參數(shù)：

-上升時(shí)間：信號(hào)從低電平變?yōu)楦唠娖剿璧臅r(shí)間,；-下降時(shí)間：信號(hào)從高電平變?yōu)榈碗娖剿璧臅r(shí)間,；-瞬態(tài)響應(yīng)：信號(hào)從一種狀態(tài)切換到另一種狀態(tài)時(shí)的響應(yīng),；-帶寬：信號(hào)能夠通過(guò)的頻率范圍,；-截止頻率：信號(hào)頻率響應(yīng)的邊緣頻率，信號(hào)經(jīng)過(guò)該頻率時(shí)會(huì)有很大的衰減,；-抖動(dòng)：時(shí)鐘信號(hào)在傳輸路徑中存在的時(shí)間偏差,；-串?dāng)_：信號(hào)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,； 克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室信號(hào)完整性使用示波器進(jìn)行波形測(cè)試,；山西解決方案信號(hào)完整性分析

5,、技術(shù)選擇

不同的驅(qū)動(dòng)技術(shù)適于不同的任務(wù)。

信號(hào)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的還是一點(diǎn)對(duì)多抽頭的,？信號(hào)是從電路板輸出還是留在相同的電路板上,？允許的時(shí)滯和噪聲裕量是多少？作為信號(hào)完整性設(shè)計(jì)的通用準(zhǔn)則,，轉(zhuǎn)換速度越慢,，信號(hào)完整性越好。50MHZ時(shí)鐘采用500PS上升時(shí)間是沒(méi)有理由的,。一個(gè)2-3NS的擺率控制器件速度要足夠快,，才能保證SI的品質(zhì)，并有助于解決象輸出同步交換（SSO）和電磁兼容（EMC）等問(wèn)題,。在新型FPGA可編程技術(shù)或者用戶(hù)定義ASIC中,，可以找到驅(qū)動(dòng)技術(shù)的優(yōu)越性。采用這些定制（或者半定制）器件,，你就有很大的余地選定驅(qū)動(dòng)幅度和速度,。設(shè)計(jì)初期，要滿(mǎn)足FPGA（或ASIC）設(shè)計(jì)時(shí)間的要求并確定恰當(dāng)?shù)妮敵鲞x擇,，如果可能的話(huà),，還要包括引腳選擇。 山西解決方案信號(hào)完整性分析信號(hào)接口一致性高速信號(hào)完整性測(cè)試,；

信號(hào)完整性是許多設(shè)計(jì)人員在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中涉及的主要主題之一,。信號(hào)完整性涉及數(shù)字信號(hào)波形的質(zhì)量下降和時(shí)序誤差，因?yàn)樾盘?hào)從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鲿?huì)通過(guò)封裝結(jié)構(gòu),、PCB 走線(xiàn),、通孔、柔性電纜和連接器等互連路徑,。

當(dāng)今的高速總線(xiàn)設(shè)計(jì)如 LpDDR4x,、USB 3.2 Gen1/2 (5Gbps/10Gbps)、USB3.2x2 (2x10Gbps),、PCIe 和即將到來(lái)的 USB4.0 (2x20Gbps) 在高頻數(shù)據(jù)從發(fā)送器流向接收器時(shí)會(huì)發(fā)生信號(hào)衰減,。本文將概述高速數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)的信號(hào)完整性基礎(chǔ)知識(shí)和集膚效應(yīng)、阻抗匹配,、特性阻抗,、反射等關(guān)鍵問(wèn)題。

   信號(hào)完整性是對(duì)于電子信號(hào)質(zhì)量的一系列度量標(biāo)準(zhǔn),。在數(shù)字電路中,，一串二進(jìn)制的信號(hào)流是通過(guò)電壓（或電流）的波形來(lái)表示。然而,，自然界的信號(hào)實(shí)際上都是模擬的,，而非數(shù)字的,，所有的信號(hào)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(gè)簡(jiǎn)單的導(dǎo)體可以忠實(shí)地傳輸信號(hào),。而長(zhǎng)距離,、高比特率的信號(hào)如果通過(guò)幾種不同的導(dǎo)體，多種效應(yīng)可以降低信號(hào)的可信度,，這樣系統(tǒng)或設(shè)備不能正常工作,。信號(hào)完整性工程是分析和緩解上述負(fù)面效應(yīng)的一項(xiàng)任務(wù)，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(guò)程中,，都是一項(xiàng)十分重要的活動(dòng),。信號(hào)完整性考慮的問(wèn)題主要有振鈴（ringing）、串?dāng)_（crosstalk）,、接地反彈,、扭曲(skew)、信號(hào)損失和電源供應(yīng)中的噪音,。信號(hào)完整性分析概述,；

典型的數(shù)字信號(hào)波形可以知道如下幾點(diǎn)

(1)過(guò)沖包括上過(guò)沖(Overshoot_High)和下過(guò)沖(Overshoot_Low)。上過(guò)沖是信號(hào)高于信號(hào)供電電源電壓Kc的最高電壓,，下過(guò)沖是信號(hào)低于參考地電壓厶的比較低電壓,。過(guò)沖可能不會(huì)對(duì)功能產(chǎn)生影響，但是過(guò)沖過(guò)大會(huì)造成器件損壞,，影響器件的可靠性,。

（2） 回沖是信號(hào)在達(dá)到比較低電壓或最高電壓后回到厶之上（下回沖，Ringback_Low） 或心之下的電壓（上回沖,，Ringback_Low）,。回沖會(huì)使信號(hào)的噪聲容限減小,，需要控制在保 證翻轉(zhuǎn)門(mén)限電平的范圍,，否則對(duì)時(shí)鐘信號(hào)回沖過(guò)大會(huì)造成判決邏輯錯(cuò)誤，對(duì)數(shù)據(jù)或地址信號(hào) 回沖過(guò)大會(huì)使有效判決時(shí)間窗口減小,，使時(shí)序緊張,。通常過(guò)沖與回沖是由于信號(hào)傳輸路徑的 阻抗不連續(xù)所引起的反射造成的,。

（3） 振鈴（Ringing）是信號(hào)跳變之后的振蕩,，同樣會(huì)使信號(hào)的噪聲容限減小,，過(guò)大會(huì)造 成邏輯錯(cuò)誤，而且會(huì)使信號(hào)的高頻分量增加,，增大EMI問(wèn)題,。 克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室信號(hào)完整性考慮的問(wèn)題？機(jī)械信號(hào)完整性分析聯(lián)系方式

常見(jiàn)的信號(hào)完整性測(cè)試常用的三種測(cè)試,；山西解決方案信號(hào)完整性分析

3,、串?dāng)_和阻抗控制來(lái)自鄰近信號(hào)線(xiàn)的耦合將導(dǎo)致串?dāng)_并改變信號(hào)線(xiàn)的阻抗。相鄰平行信號(hào)線(xiàn)的耦合分析可能決定信號(hào)線(xiàn)之間或者各類(lèi)信號(hào)線(xiàn)之間的“安全”或預(yù)期間距（或者平行布線(xiàn)長(zhǎng)度）,。比如,，欲將時(shí)鐘到數(shù)據(jù)信號(hào)節(jié)點(diǎn)的串?dāng)_限制在100mV以?xún)?nèi)，卻要信號(hào)走線(xiàn)保持平行,，你就可以通過(guò)計(jì)算或仿真,，找到在任何給定布線(xiàn)層上信號(hào)之間的小允許間距。同時(shí),，如果設(shè)計(jì)中包含阻抗重要的節(jié)點(diǎn)（或者是時(shí)鐘或者高速內(nèi)存架構(gòu)）,，你就必須將布線(xiàn)放置在一層（或若干層）上以得到想要的阻抗。

4,、重要的高速節(jié)點(diǎn)延遲和時(shí)滯是時(shí)鐘布線(xiàn)必須考慮的關(guān)鍵因素,。因?yàn)闀r(shí)序要求嚴(yán)格，這種節(jié)點(diǎn)通常必須采用端接器件才能達(dá)到比較好SI質(zhì)量,。要預(yù)先確定這些節(jié)點(diǎn),，同時(shí)將調(diào)節(jié)元器件放置和布線(xiàn)所需要的時(shí)間加以計(jì)劃，以便調(diào)整信號(hào)完整性設(shè)計(jì)的指針,。 山西解決方案信號(hào)完整性分析