信號(hào)完整性 (SI) 和電源完整性 (PI) 是兩個(gè)不同但相關(guān)的分析領(lǐng)域,涉及數(shù)字電路的正常運(yùn)行。在信號(hào)完整性方面,主要關(guān)注的是確保傳輸?shù)?1 在接收器處看起來像 1(0 也一樣)。在電源完整性方面,主要關(guān)注的是確保為驅(qū)動(dòng)器和接收器提供足夠的電流來發(fā)送和接收 1 和 0。因此,電源完整性可以被視為信號(hào)完整性的一個(gè)子集。實(shí)際上,它們都是與數(shù)字電路的正確模擬操作有關(guān)的分析。
本系列第一部分中描述的簡(jiǎn)單情況在實(shí)際應(yīng)用中很少見。當(dāng)高頻信號(hào)通過非理想路徑(例如 PCB 通孔)時(shí),事情會(huì)變得更加復(fù)雜,PCB 通孔充當(dāng)從 PCB 一層到另一層的導(dǎo)體,從而產(chǎn)生阻抗變化。
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)中處理的主要主題之一。當(dāng)信號(hào)通過封裝結(jié)構(gòu)、PCB 走線、通孔、柔性電纜和連接器等互連件在從發(fā)送器到接收器的路徑上傳播時(shí),它會(huì)導(dǎo)致數(shù)字信號(hào)波形的質(zhì)量下降和時(shí)序錯(cuò)誤。
制定了PCB設(shè)計(jì)指南,作為電路設(shè)計(jì)工程師達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)。遵循這些準(zhǔn)則將確保更好的可制造性和穩(wěn)健的產(chǎn)品性能。改進(jìn)產(chǎn)品可測(cè)試性和可制造性的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。他們的特色建議,以提高信號(hào)完整性和電磁兼容性(EMC)的印刷電路板,從而提高一個(gè)產(chǎn)品的整體性能。本文將概述各種PCB設(shè)計(jì)指南,以提高PCB的信號(hào)完整性。遵循這些指導(dǎo)方針將有助于工程師?PCB制造 .
SI(信號(hào)完整性)研究的是信號(hào)的波形質(zhì)量,而PI(電源完整性)研究的是電源波形質(zhì)量, PI研究的對(duì)象是PDN(Power Distribution Network,電源分配網(wǎng)絡(luò)),它是從更加系統(tǒng)的角度來研究電源問題,消除或緩解電源噪聲,滿足負(fù)載對(duì)不同頻率電流的需求,為負(fù)載提供干凈、穩(wěn)定、可靠的電源,和SI一樣,PI也是PCB工程師的基本要求之一,拉線拉的好不好,PDN是重要考核方向之一。
如今,由高頻多相 DC/DC 轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)的千兆赫處理器以千兆赫茲的速度與內(nèi)存通信。在這些頻率下,組件和印刷電路板 (PCB) 寄生阻抗會(huì)產(chǎn)生與頻率相關(guān)的電壓降、天線結(jié)構(gòu)和 PCB 諧振,進(jìn)而產(chǎn)生電磁干擾 (EMI)、信號(hào)完整性和電源完整性 (SI/PI) 問題。在上一篇文章中,我研究了使用 LMG5200 半橋 GaN 開關(guān)等超快功率晶體管滿足電磁兼容性的挑戰(zhàn)。在這篇文章中,我們將介紹高度復(fù)雜的軟件工具,這些工具可以幫助在制造之前識(shí)別 PCB 問題區(qū)域。
雖然適當(dāng)?shù)拇箅娏鞴β始?jí)布局在 DC/DC 應(yīng)用中始終很重要,但在印刷電路板 (PCB) 布局期間注意穩(wěn)壓器信號(hào)路由比以往任何時(shí)候都更加重要。
摘 要 :對(duì)于電子產(chǎn)品普遍存在信號(hào)完整性干擾問題的現(xiàn)狀,以較為典型的振鈴型干擾信號(hào)為對(duì)象,通過嚴(yán)格的信號(hào)完整性分析,研究了一種基于阻容特性匹配的方法。通過對(duì)振鈴型干擾信號(hào)進(jìn)行有效成分的優(yōu)化,簡(jiǎn)單有效地改善信號(hào)波形,降低因?yàn)樾盘?hào)完整性問題導(dǎo)致故障代價(jià)的可能性。通過基本數(shù)學(xué)模型的建立,定位信號(hào)干擾來源, 分析信號(hào)傳輸路徑阻抗分布,計(jì)算阻性阻抗和容性阻抗匹配的理論數(shù)值,達(dá)到消減信號(hào)反射和增強(qiáng)衰減阻尼的目的。經(jīng)過對(duì)比試驗(yàn),驗(yàn)證了所提研究思路及方法的正確性和可行性。
摘 要:隨工藝的演進(jìn),集成電路發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入超深亞微米階段,芯片的成本、,性能、功耗、信號(hào)完整性等問題將成 為制約SOC芯片設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。文章基于65GP工藝的實(shí)際項(xiàng)目模塊級(jí)物理設(shè)計(jì),在現(xiàn)超深亞微米下,對(duì)芯片的低功耗、 congestion,信號(hào)完整,性等后端物理設(shè)計(jì)等關(guān)鍵問題進(jìn)行了細(xì)致研究,并提出了一些新方法和新思想,從而提高了signoff的交 付質(zhì)量,完成了tapeout要求。
信號(hào)完整性是指在高速電路設(shè)計(jì)中由互連線所引起的所有問題。信號(hào)具備信號(hào)完整性是指在不影響系統(tǒng)中其他信號(hào)質(zhì)量的前提下,接收端能夠接收到符合邏輯電平要求、時(shí)序要求和相位要求的信號(hào)。信號(hào)完整性設(shè)計(jì)的根本性目標(biāo)是保證信號(hào)波形的完整和信號(hào)時(shí)序的完整。宏觀的信號(hào)完整性問題可以分為四類:
數(shù)字后端,顧名思義,它處于數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程的后端,屬于數(shù)字IC設(shè)計(jì)類崗位的一種。 在IC設(shè)計(jì)中,數(shù)字后端所占的人數(shù)比重一直是最多的,而且隨著芯片規(guī)模不斷加大,后端工程師需要的人數(shù)將會(huì)越來越多。
隨著器件工作頻率越來越高,高速PCB設(shè)計(jì)所面臨的信號(hào)完整性等問題成爲(wèi)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)瓶頸,工程師在設(shè)計(jì)出完整的解決方案上面臨越來越大的挑戰(zhàn)。盡管有關(guān)的高速仿真工具和互連工具可以幫助設(shè)計(jì)師解決部分難題,但高速PCB設(shè)計(jì)也更需要經(jīng)驗(yàn)的不斷積累及業(yè)界間的深入交流。
信號(hào)完整性(SI)和電源完整性(PI)是兩種不同但領(lǐng)域相關(guān)的分析,涉及數(shù)字電路正確操作。在信號(hào)完整性中,重點(diǎn)是確保傳輸?shù)?在接收器中看起來就像 1(對(duì)0同樣如此)。在電源完整性中,重點(diǎn)是確保為驅(qū)動(dòng)器和接收器提供足夠的電流以發(fā)送和接收1和0。因此,電源完整性可能會(huì)被認(rèn)為是信號(hào)完整性的一個(gè)組成部分。實(shí)際上,它們都是關(guān)于數(shù)字電路正確模擬操作的分析。
當(dāng)今的電子設(shè)計(jì)工程師可以分成兩種,一種是已經(jīng)遇到了信號(hào)完整性問題,一種是將要遇到信號(hào)完整性問題。
信號(hào)完整性(英語:Signal integrity, SI)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)流是通過電壓(或電流)的波形來表示。
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