深入浅出：信号完整性基础
11/12/2024, 06:00 PM UTC
信号完整性基础Signal Integrity Basics
➀ PCB和封装设计中的信号完整性（SI）问题；➁ 波形失真和时间延迟；➂ 信号完整性问题类型，如过冲和ISI；➃ 传输线建模和微带/带状线示例；➄ 最小化不连续性和管理反射；➅ 缓解串扰和过孔性能；➆ 高速数字设计中的时序和偏斜考虑。➀ Signal Integrity (SI) issues in PCB and package design; ➁ Waveform distortions and time delays; ➂ Types of signal integrity problems like overshoot and ISI; ➃ Transmission line modeling and microstrip/stripline examples; ➄ Minimizing discontinuities and managing reflections; ➅ Mitigating crosstalk and via performance; ➆ Timing and skew considerations in high-speed digital designs.在PCB和封装设计中，信号完整性（SI）问题至关重要，以确保电子系统在现场可靠工作。EDA供应商如西门子通过HyperLynx模拟器帮助工程师进行SI分析，已有近30年的历史。本文将深入探讨西门子近期发布的56页电子书《信号完整性基础》的核心内容。
信号完整性
数字设计师可能一开始会假设信号波形完美，但实际测量时，信号在PCB或封装中传播到接收器时，会出现模拟失真，如过冲，以及传输延迟。
数字和模拟波形
过冲来自阻抗不匹配，随后会有一些振荡。另一个波形问题是符号间干扰（ISI），发送到通道中的比特开始相互干扰，导致接收器难以确定正确数据。
微带和带状线示例
微带和带状线是PCB走线上传输线类型的两个示例。这些走线的延迟和阻抗受特定走线参数的影响。
串扰示例
将多个PCB走线放置在靠近的位置会表现出串扰，这是由电容性和电感性耦合引起的。
差分对终止示例
差分对是一种具有两个互补信号的信号类型，Vpos和Vneg。差分对终止示例展示了如何产生更干净的Vdiff信号。
过孔结构
基本过孔的结构展示了信号在红颜色中，而绿颜色的是连接参考网络之间的层之间的补丁过孔。
时序
PCB走线以时序参数来表征，如从驱动器到多个负载的边沿速率和传播延迟，这些参数会影响数字电路的建立和保持时间。
本文深入探讨了信号完整性概念、挑战和缓解方法，为PCB专业人士提供了宝贵的知识。
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