PCB的信號(hào)完整性問題主要包括信號(hào)反射、串?dāng)_、信號(hào)延遲和時(shí)序錯(cuò)誤。

1、反射信號(hào)在傳輸線上傳輸時(shí)，當(dāng)高速PCB上傳輸線的特征阻抗與信號(hào)的源端阻抗或負(fù)載阻抗不匹配時(shí)，信號(hào)會(huì)發(fā)生反射，使信號(hào)波形出現(xiàn)過(guò)沖、下沖和由此導(dǎo)致的振鈴現(xiàn)象。過(guò)沖（Overshoot）是指信號(hào)跳變的個(gè)峰值（或谷值），它是在電源電平之上或參考地電平之下的額外電壓效應(yīng)；下沖（Undershoot）是指信號(hào)跳變的下一個(gè)谷值（或峰值）。過(guò)大的過(guò)沖電壓經(jīng)常長(zhǎng)期性地沖擊會(huì)造成器件的損壞，下沖會(huì)降低噪聲容限，振鈴增加了信號(hào)穩(wěn)定所需要的時(shí)間，從而影響到系統(tǒng)時(shí)序。

硬件測(cè)試技術(shù)及信號(hào)完整性分析；測(cè)試服務(wù)信號(hào)完整性分析維修

3、信號(hào)完整性的設(shè)計(jì)方法（步驟）掌握信號(hào)完整性問題的相關(guān)知識(shí)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段采用規(guī)避信號(hào)完整性風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)方案，搭建穩(wěn)健的系統(tǒng)框架；對(duì)目標(biāo)電路板上的信號(hào)進(jìn)行分類，識(shí)別潛在的SI風(fēng)險(xiǎn)，確定SI設(shè)計(jì)的總體原則；在原理圖階段，按照一定的方法對(duì)部分問題提前進(jìn)行SI設(shè)計(jì)；PCB布線階段使用仿真工具量化信號(hào)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，制定詳細(xì)SI設(shè)計(jì)規(guī)則；PCB布線結(jié)束后使用仿真工具驗(yàn)證信號(hào)電源等網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，并適當(dāng)修改。

4、設(shè)計(jì)難點(diǎn)信號(hào)質(zhì)量的各項(xiàng)特征：幅度、噪聲、邊沿、延時(shí)等。SI設(shè)計(jì)的任務(wù)就是識(shí)別影響這些特征的因素。難點(diǎn)1：影響信號(hào)質(zhì)量的因素非常多，這些因素有時(shí)相互依賴、相互影響、交叉在一起，抑制了某一因素可能會(huì)導(dǎo)致其他方面因素的惡化，所有需要對(duì)各因素反復(fù)權(quán)衡，做出系統(tǒng)化的綜合考慮；難點(diǎn)2：有些影響信號(hào)傳輸?shù)囊蛩厥强煽氐?，而有些是不可控的?湖南測(cè)試服務(wù)信號(hào)完整性分析克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室信號(hào)完整性使用示波器進(jìn)行波形測(cè)試；

什么是信號(hào)完整性？

隨著帶寬范圍提升，查看小信號(hào)或大信號(hào)的細(xì)微變化的需求增加，示波器自身的信號(hào)完整性的重要性已進(jìn)一步提升。為什么信號(hào)完整性被視為示波器的關(guān)鍵指標(biāo)?信號(hào)完整性對(duì)示波器整體測(cè)量精度的影響非常大，它對(duì)波形形狀和測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的影響會(huì)出乎您的想象。示波器性能取決于其自身信號(hào)完整性的良莠，比如說(shuō)信號(hào)失真、噪聲和損耗。自身的信號(hào)完整性高的示波器能夠更好地顯示被測(cè)信號(hào)的細(xì)節(jié)；反之，如果自身的信號(hào)完整性很差，示波器便無(wú)法準(zhǔn)確反映被測(cè)信號(hào)。示波器自身信號(hào)完整性方面的差異直接影響到工程師能否高效地對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析、理解、調(diào)試和評(píng)估。示波器的信號(hào)完整性不佳，將對(duì)產(chǎn)品開發(fā)周期、產(chǎn)品質(zhì)量以及元器件的選擇帶來(lái)巨大風(fēng)險(xiǎn)。要避免這種風(fēng)險(xiǎn)，只有通過(guò)比較和評(píng)測(cè)，選擇一臺(tái)具有出色信號(hào)完整性的示波器才是解決之道。

信號(hào)完整性（SignalIntegrity，SI）是指信號(hào)在信號(hào)線上的質(zhì)量，即信號(hào)在電路中以正確的時(shí)序和電壓作出響應(yīng)的能力。如果電路中信號(hào)能夠以要求的時(shí)序、持續(xù)時(shí)間和電壓幅度到達(dá)接收器，則可確定該電路具有較好的信號(hào)完整性。反之，當(dāng)信號(hào)不能正常響應(yīng)時(shí)，就出現(xiàn)了信號(hào)完整性問題。

隨著高速器件的使用和高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)越來(lái)越多，系統(tǒng)數(shù)據(jù)率、時(shí)鐘速率和電路密集度都在不斷地增加。在這種設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)快斜率瞬變和工作頻率很高，電纜、互連、印制板（PCB）和硅片將表現(xiàn)出與低速設(shè)計(jì)截然不同的行為，即出現(xiàn)信號(hào)完整性問題。

信號(hào)完整性問題能導(dǎo)致或者直接帶來(lái)諸如信號(hào)失真，定時(shí)錯(cuò)誤，不正確的數(shù)據(jù)，地址、控制線和系統(tǒng)誤差等，甚至使系統(tǒng)崩潰，這已成為高速產(chǎn)品設(shè)計(jì)中非常值得注意的問題。本文首先介紹了PCB信號(hào)完整性的問題，其次闡述了PCB信號(hào)完整性的步驟，介紹了如何確保PCB設(shè)計(jì)信號(hào)完整性的方法。 信號(hào)完整性分析建模。

邊沿時(shí)間會(huì)影響信號(hào)達(dá)到翻轉(zhuǎn)門限電平的時(shí)間，并決定信號(hào)的帶寬。

信號(hào)之間的偏移(Skew),指一組信號(hào)之間的時(shí)間偏差，主要是由于在信號(hào)之間傳輸路 徑的延時(shí)(傳輸延遲)不同及一組信號(hào)的負(fù)載不同，以及信號(hào)的干擾(串?dāng)_)或者同步開關(guān) 噪聲所造成信號(hào)上升下降時(shí)間(Rising and Falling Time)的變化等引起的在分析源同步信號(hào)時(shí)序時(shí)需要考慮信號(hào)之間的偏移，比如一組DDR數(shù)據(jù)走線和數(shù)據(jù)釆樣時(shí)鐘 之間的傳輸時(shí)延的偏差。

有效高低電平時(shí)間(High and Low Times),指信號(hào)保證為高或低電平有效的時(shí)間，如圖 1-15所示。在分析信號(hào)時(shí)序時(shí)必須保證在接收端的數(shù)據(jù)/地址信號(hào)的有效高低電平時(shí)間能夠滿 足接收器件時(shí)鐘信號(hào)判決所需要的建立保持時(shí)間的時(shí)序要求。 提供信號(hào)完整性測(cè)試軟件報(bào)告；測(cè)試服務(wù)信號(hào)完整性分析維修

信號(hào)完整性測(cè)試內(nèi)容 ?高速電路中的常見問題和測(cè)試技巧衡量高速信號(hào)質(zhì)量的重要手段和方法；測(cè)試服務(wù)信號(hào)完整性分析維修

傳輸線理論基礎(chǔ)與特征阻抗

傳輸線理論實(shí)際是把電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為電路的分析來(lái)簡(jiǎn)化分析的手段，分布式元件的傳輸線 電路模型傳輸線由一段的RLGC元件組成。

為了更簡(jiǎn)便地分析傳輸線，引入特征阻抗的概念，由特征阻抗來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)姆治觥?將傳輸線等效成分段電路模型后，可以用電路的理論來(lái)求解。

特征阻抗，或稱特性阻抗，是衡量PCB上傳輸線的重要指標(biāo)。PCB傳輸線的特征/ 特性阻抗不是直流電阻，它屬于長(zhǎng)線傳輸中的概念。

可以看到特征阻抗是一個(gè)在傳輸線的某個(gè)點(diǎn)上的瞬時(shí)入射電壓與入射電流或者反射電 壓與反射電流的比值。和傳輸阻抗的概念并不一致，傳輸阻抗是某個(gè)端口上總的電壓和電流的 比值。只有在整個(gè)傳輸路徑上阻抗完全匹配且沒有反射存在的情況下，特征阻抗才等于傳輸阻 抗。 測(cè)試服務(wù)信號(hào)完整性分析維修