fydar的博客

欢迎大家来到《深入浅出学好信号完整性》，该专栏主要讲解信号完整性的基本理论与经验，深入浅出，通俗易懂。大家直接点击大纲中的蓝色标题即可轻松传送。

减小EMI辐射不但要求，尽量降低板卡的噪声，提升信号上升沿的时间。还需要降低信号的功率，和信号传输线的电感以降低噪声的辐射。同时可以通过使用屏蔽外壳以进一步降低辐射。

在高速电路板的设计中，需要尽可能的降低轨道噪声以避免产品出现信号完整性问题。本文总结出降低电源轨道噪声常用的经验法则。

这部分内容讲一下，针对网络间串扰引起的信号完整性问题，有哪些降噪的经验法则。

部分内容讲一下，针对单网络的信号完整性问题，有哪些降噪的经验法则。

信号完整性问题将会是今后数十年，硬件设计中需要考虑的问题之一；而解决信号完整性问题的技术能力，也将会是硬件设计行业最急需的技术之一。对于硬件工程师来讲，经验的积累比较重要。技术经验的积累对解决信号完整性问题，同样也有着无可替代的作用。但是经验的积累往往需要较长时间的积淀才能初见成效。为了让刚入门的工程师，更快的理解信号完整性，并掌握各种降低信号完整性的经验方法，【经验篇】硬小二将为大家分享在近年工作和研究中积累的一些经验。...

前面十几篇文章主要介绍了当前的硬件开发面临的信号完整性问题，及其为何会有这些问题和这些问题的解决方案。本文针对要学好信号完整性，需要掌握的原则做一个总结。

建模的要解决的痛点就是开发周期的问题，传统的开发流程是“开发→测量→修改”，不能保证一次性开发成功，所以需要引入建模仿真来缩短开发周期，提升一次性开发成功的概率。那么如果通过测量的方法来创建元件及传输线的模型似乎与建模仿真的初衷有了冲突。事实上是通过测量建模的方法同样重要。...

通过测量来创建互连线模型固然是一种最准确的方式，但是通过计算获取模型的方法由于时间及成本都更有优势。所以互连线的模型，通常都会通过计算获取，本文简单介绍通过计算得到互连线模型的方法。 ...

当我们的学习工作或研究任务，进入到电路的仿真阶段时，那么模型和建模将成为无法避免的问题。通俗的讲，模型是一个描述元器件特性的文件，仿真工具使用模型可以有效的预测电路中的电流和电压值。而建模就是创建模型的过程。本文将详细介绍电路仿真中的模型和建模的基本问题。 ...

要想深入的学习信号完整性，深入理解电路设计过程的三种仿真是十分必要的。本文简单介绍电路设计及信号完整性研究中必要的三类仿真。

未来硬件产品设计面临的信号完整性问题十分严峻，而开发周期愈缩，新产品的竞争愈激烈，需求市场要求硬件设计必须一次成功的情况也将更加坚定。硬件设计师必须找到新的设计方法以保证在开发周期足够短，不暴露信号完整性问题的情况下一次开发成功。目录...

在前面几篇文章中，一直在说明一个问题，那就是在将来，硬件设计领域将出现诸多非常严峻的问题。而对于硬件设计来言，第一次设计成功会比二次开发的成本要低的多。而且对于新开发的产品来说，往往是刚上市的几个月的利润是最丰厚的，如果硬件设计周期过长，延迟了上市日期，将会带来不少的损失。新的硬件设计方法学，要求硬件设计师在首次设计阶段即可确保可能存在的信号完整性问题被识别出来，并别正确的解决掉，以确保硬件开发周期足够短，且一次开发成功。将来硬件设计具体面临的挑战可总结为如下几点。...

摩尔定律指出集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月便会增加一倍。这意味着芯片内晶体管的长度每18个月也会减小一半，组成芯片的晶体管越来越小，工艺越来越先进。这会对信号完整性的设计带来哪些挑战呢，本节内容将详细说明。...

引起信号完整性的问题是多种多样的，硬小二在前四部分内容中将引起信号完整性的因素归为了四类，分别是单网络，网络间，电源分配网络和EMI四类。从根本上来看，信号完整性问题应如何看待和解决呢，且看硬小二将在本节中补充讲解。...

由于谐波频率是谐波次数和基波频率的乘积（fn=n*f1，其中n为谐波次数，f1为基波频率，fn为n次谐波频率），当时钟频率达到100M到500M的范围时，其前几次谐波的频率就达到了电视，广播，手机等信号频率的带宽范围。这意味着，这些时钟频率的前几次谐波的信号将会从板卡上的寄生天线里辐射出去，以对电视，广播，手机等的信号产生干扰。这种现象就叫EMI（电磁干扰）。本节硬小二将仔细分析EMI和降低EMI的解决方案。...

经过上一节关于串扰的分析，我们已经清楚，噪声问题不仅仅来源于信号网络；电源和地网络所产生的噪声，被反馈到其所在的元器件和信号网络时，其破坏力也是巨大的；本节所讨论的轨道塌陷噪声就是一个典型的实例。在经过电源的地网络的电流发生改变时，在电源和地之间的阻抗上将产生一个压降；由于该压降的产生，用电元件的电压将直接被拉低，甚至可能对电路产生功能性的错误。接下来硬小二将详细的分析电源轨道噪声和降低其的解决方法。...

信号串扰是网络间的噪声的典型的表现形式。由于在电路板设计过程中布局布线的不合理，即使单网络的噪声控制的很好，即使单网络上的信号是很干净的，当相邻网络上的信号发生变化时，由于网络间存在寄生或者耦合的电容电感的存在，干净的信号上也会叠加上来自相邻网络的“噪声”，这就是串扰。接下来硬小二将详细分析串扰的成因，分类和解决方案。...

很多设计师，尤其是数字电路的电子设计师，经常会遇到信号振铃过大的问题，有时信号振铃过大甚至会造成误码。信号的振铃问题就是单网络上的信号噪声引起的典型问题。接下来，硬小二将详细介绍单网络上的噪声引起的原因和消除的方法，希望大家学习后，对于单网络设计有不一样的见解，同时不再受信号振铃的困扰。...

几十年前信号的时钟频率往往是低于10Mhz的，电路板的设计要点只是在双层板上进行元件封装间的互连。在那个年代，传输线对于整个系统的额性能是没有影响的，甚至可以认为，传输线对于信号来说是透明的或者不存在的。其中个原因就是，对于10M的时钟频率，信号的上升时间仅约为10ns，这时这个电路无论是搭建在面包板，调试板还是最终PCB产品上，都是可以正常工作的。现如今信号的时钟频率已经高于100MHz，并且升高的趋势还没有结束。对于100MHz及以上的信号来说，信号的上升时间也就1ns甚至更低。所以在如今的高频高速领

记得在研究生阶段做一个射频相关的项目时，硬小二第一次接触到了信号完整性。当时为了将射频前端的放大滤波部分设计的完美，专门向度娘请教了信号完整性的知识，硬小二接触到的第一个理论就是传输线理论，阻抗匹配等等。但是最终查阅了一些资料发现，信号完整性相关的内容都是一些推导过程和经验理论，不但不易理解，在给项目组其他同学介绍时也不够有说服力。    那么对于新手来讲，应如何学好用好信号完整性的知识呢，硬小二总结出了十条经验法则，对于更深入的理解电路小有益处，在此称为十问十答。...

在某大型硬件系统公司的公告栏里写着一句话“电子设计师可以分为两种，一种是正受到信号完整性问题困扰的设计师，另一种是即将受到信号完整性困扰的设计师”。