自動化信號完整性分析測試流程

時域數(shù)字信號轉(zhuǎn)換得到的頻域信號如果起來，則可以復(fù)現(xiàn)原來的時域信號。如圖1?2 所示描繪了直流頻率分量加上基頻頻率分量與直流頻域分量加上基頻和3倍頻頻率分量，以 及5倍頻率分量成的時域信號之間的差別，我們可以看到不同頻域分量的所造成的時域信號邊沿的差別。頻域里包含的頻域分量越多，這些頻域分量成的時域信號越接近 真實的數(shù)字信號，高頻諧波分量主要影響信號邊沿時間，低頻的分量影響幅度。當(dāng)然，如果 時域數(shù)字信號轉(zhuǎn)變岀的一個個頻率點的正弦波都疊加起來，則可以完全復(fù)現(xiàn)原來的時域 數(shù)字信號。其中復(fù)原信號的不連續(xù)點的震蕩被稱為吉布斯震蕩現(xiàn)象。信號完整性測試分類時域測試頻域測試；自動化信號完整性分析測試流程

信號完整性改善方法：

-添加電源濾波電容和電源抗性；

-添加信號濾波器；

-減少線路長度；

-減少單板上的信號層間距離；

-加強屏蔽接地，減少電磁輻射干擾；

-使用差分信號傳輸，減少串?dāng)_。

綜上所述，理解信號完整性的基礎(chǔ)知識并掌握常用的測試方法，對于設(shè)計高速數(shù)字系統(tǒng)以及解決信號干擾和失真問題非常重要。

總之，信號完整性是高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中的一個關(guān)鍵問題，它需要設(shè)計人員了解基本概念、常見的失真類型和相應(yīng)的分析方法。通過對信號完整性進(jìn)行分析和優(yōu)化，可以確保數(shù)字系統(tǒng)在傳輸和處理高速數(shù)據(jù)時能夠滿足性能和可靠性要求。 自動化信號完整性分析測試流程信號完整性測試項目可以分為幾大類；

5、技術(shù)選擇

不同的驅(qū)動技術(shù)適于不同的任務(wù)。

信號是點對點的還是一點對多抽頭的？信號是從電路板輸出還是留在相同的電路板上？允許的時滯和噪聲裕量是多少？作為信號完整性設(shè)計的通用準(zhǔn)則，轉(zhuǎn)換速度越慢，信號完整性越好。50MHZ時鐘采用500PS上升時間是沒有理由的。一個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）等問題。在新型FPGA可編程技術(shù)或者用戶定義ASIC中，可以找到驅(qū)動技術(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)動幅度和速度。設(shè)計初期，要滿足FPGA（或ASIC）設(shè)計時間的要求并確定恰當(dāng)?shù)妮敵鲞x擇，如果可能的話，還要包括引腳選擇。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，你就可以選擇層疊了。注意，幾乎每一個插入其它電路板或者背板的PCB都有厚度要求，而且多數(shù)電路板制造商對其可制造的不同類型的層有固定的厚度要求，這將會極大地約束終層疊的數(shù)目。你可能很想與制造商緊密合作來定義層疊的數(shù)目。應(yīng)該采用阻抗控制工具為不同層生成目標(biāo)阻抗范圍，務(wù)必要考慮到制造商提供的制造允許誤差和鄰近布線的影響。在信號完整的理想情況下，所有高速節(jié)點應(yīng)該布線在阻抗控制內(nèi)層（例如帶狀線）。要使SI比較好并保持電路板去耦，就應(yīng)該盡可能將接地層/電源層成對布放。如果只能有一對接地層/電源層，你就只有將就了。如果根本就沒有電源層，根據(jù)定義你可能會遇到SI問題。你還可能遇到這樣的情況，即在未定義信號的返回通路之前很難仿真或者仿真電路板的性能。解決信號完整性衰減的問題？

2、串?dāng)_在PCB中，串?dāng)_是指當(dāng)信號在傳輸線上傳播時，因電磁能量通過互容和互感耦合對相鄰的傳輸線產(chǎn)生的不期望的噪聲干擾，它是由不同結(jié)構(gòu)引起的電磁場在同一區(qū)域里的相互作用而產(chǎn)生的。互容引發(fā)耦合電流，稱為容性串?dāng)_；而互感引發(fā)耦合電壓，稱為感性串?dāng)_。在PCB上，串?dāng)_與走線長度、信號線間距，以及參考地平面的狀況等有關(guān)。

3、信號延遲和時序錯誤信號在PCB的導(dǎo)線上以有限的速度傳輸，信號從驅(qū)動端發(fā)出到達(dá)接收端，其間存在一個傳輸延遲。過多的信號延遲或者信號延遲不匹配可能導(dǎo)致時序錯誤和邏輯器件功能混亂。信號完整性分析的高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計分析不僅能夠有效地提高產(chǎn)品的性能，而且可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。在數(shù)字系統(tǒng)向高速、高密度方向發(fā)展的情況下，掌握這一設(shè)計利器己十分迫切和必要。在信號完整性分析的模型及計算分析算法的不斷完善和提高上，利用信號完整性進(jìn)行計算機設(shè)計與分析的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法將會得到很、很的應(yīng)用。 探索和設(shè)計信號完整性解決方案；自動化信號完整性分析測試流程

信號完整性分析建模。自動化信號完整性分析測試流程

比如，在現(xiàn)在常見的高速串行傳輸鏈路中，幾個吉赫茲（GHz）以上的信號在電路板上 的走線傳輸，由于本質(zhì)上電路板上傳輸線的損耗是隨著頻率的升高而增大的（在后面的傳輸 線部分及S參數(shù)部分都會有介紹），使得高頻分量的損耗大于低頻分量的損耗，在接收端收 到的各個頻率分量不是原來的樣子，使得這些頻率分量起來的數(shù)字時域信號產(chǎn)生畸變。 所以，在高速串行傳輸中，會釆用一些信號處理的方法來補償高頻分量比低頻分量傳輸時損 耗大的問題。比如去加重（在發(fā)送時人為降低低頻分量）和預(yù)加重（在發(fā)送時人為提高高頻 分量）。自動化信號完整性分析測試流程