高速信號傳輸技術的簡單性

對于大多數電子設計工程師，高速信號傳輸技術，即SI、PI和EMC真的很難、很復雜嗎？事實并非如此。對于大多數電子設計工程師來講，掌握關于電磁兼容、信號完整性和電源完整性一般性的原理、概念和技術，就可以很好地從事研發工作了，深入掌握這些技能則是專業工程師的事。在這個意義上來說，掌握SI、PI和EMC相關技術是很容易的事情。

掌握一般性的原理、概念和技術為什么容易呢？對于大多數電子設計工程師，只需掌握以下這些知識。
高速信號傳輸的保形通道；DDR測試高速信號傳輸規格尺寸

2.1.2數字信號的時域特性高速信號傳輸的主要研究內容是高速數字信號傳輸，因此，我們先以時鐘信號為例，討論數字信號在時域和頻域中的特征。在時域中，時鐘信號有兩個重要的參數，即時鐘周期和上升時間。圖2.1說明了數字時鐘信號的這兩個特性。時鐘信號波形

時鐘周期就是時鐘信號重復一次的時間間隔，在高速信號系統中，時鐘信號的周期（Tclock）單位一般為納秒（ns），頻率為在1秒鐘內時鐘循環的次數，單位一般為赫茲（Hz），時鐘頻率與時鐘周期是互為倒數的關系： DDR測試高速信號傳輸規格尺寸高速信號傳輸正確性需要滿足以下三個方面的要求；

高速信號傳輸

串擾分析

由于頻率的提高，傳輸線之間的串擾明顯增大，對信號完整性也有很大的影響，可以通過仿真來預測、模擬，并采取措施加以改善。以CMOS信號為例建立仿真模型，如圖6所示。在仿真時設置干擾信號的頻率為66MHz的方波，擾者設置為零電平輸入，通過調整兩根線的間距和兩線之間平行走線的長度來觀察擾者接收端的波形。仿真結果如圖7，分別為間距是203.2mm、406。4mm時的波形。

從仿真結果看出，兩線間距為406.4mm時，串擾電平為200mV左右，203.2mm時為500mV左右。可見兩線之間的間距越小串擾越大，所以在實際高速PCB布線時應盡量拉大傳輸線間距或在兩線之間加地線來隔離。

高速數字信號傳輸電路的設計與仿真

高速數字系統設計成功的關鍵在于保持信號的完整，而影響信號完整性(即信號質量)的因素主要有傳輸線的長度、電阻匹配及電磁干擾、串擾等。設計過程中要保持信號的完整性必須借助一些仿真工具，仿真結果對PCB布線產生指導性意見，布線完成后再提取網絡，對信號進行布線后仿真，仿真沒有問題后才能送出加工。目前這樣的仿真工具主要有cadence、ICX、Hyperlynx等。Hyperlynx是個簡單好用的工具，軟件中包含兩個工具LineSim和BoardSim。LineSim用在布線設計前約束布線和各層的參數、設置時鐘的布線拓撲結構、選擇元器件的速率、診斷信號完整性，并盡量避免電磁輻射及串擾等問題。BoardSim用于布線以后快速地分析設計中的信號完整性、電磁兼容性和串擾問題，生成串擾強度報告，區分并解決串擾問題。作者使用LineSim工具，對信號的阻抗匹配、傳輸線的長度、串擾進行了仿真分析，并給出了指導性結論。 高速信號傳輸距離與介質類型；

2.3.3信號完整性的意義

只要有信號的傳輸，就存在信號的完整性問題。歸納起來，信號完整性問題存在于以下三個層面。

①系統級信號完整性問題：進行設備與設備電氣互聯的信號傳輸時可能存在的信號完整性問題。

②板級信號完整性問題：進行電子模塊上器件與器件電氣互聯的信號傳輸時可能存在的信號完整性問題。

③芯片級信號完整性問題：進行集成電路內部晶體管與晶體管電氣互聯的信號傳輸時可能存在的信號完整性問題。信號完整性是電子系統或設備研發必須滿足的底線。如果某電子系統或設備中的任何一個電信號在傳輸過程不能保證其波形的完整性，接收端接收到信號后就不能作出正確解釋，從而使系統或設備的功能因信號解釋失誤而導致失效，該電子系統或設備就不是一個功能和性能可靠的電子產品了 數字信號是否為高速信號，除了與信號的頻率有關，還與傳輸它的線路長度有關；DDR測試高速信號傳輸規格尺寸

高速信號的傳輸的工程化技術；DDR測試高速信號傳輸規格尺寸

數字信號的時域特性

例如，一個周期為T=25ns的時鐘信號，其時鐘頻率為f=1/25ns=0.04GHz=40MHz。信號的上升時間通常定義為信號從終值的10%躍變到90%所經歷的時間，又稱之為10~90上升時間。信號的下降時間定義為從終值的90%躍變到10%所經歷的時間。2.1.3數字信號的頻域特性任何一個信號都可以由一組正弦波組合而成，在數學上可以將信號波形的數學描述通過傅里葉變換轉換為一組正弦波，每一個正弦波稱為信號的一個頻率分量，每一個頻率分量都有相關的幅度和相位，我們把所有這些頻率值及其幅度值的稱為信號的頻譜。信號的波形是時域的表現，信號的頻譜是頻域的表現，把時域信號以信號的頻譜表示稱為信號的時域—頻域變換，即傅里葉變換。如果我們知道信號的頻譜，要觀察它的時域波形，只需將每個頻率分量變換成它的時域正弦波，再將其全部疊加即可，這個過程稱為傅里葉逆變換。
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