高速电路信号完整性分析

《高速电路信号完整性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、硕士学位论文图4.15点对点拓扑结构四种常用的端接方法示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44图4.16传输线有和没有源端端接时，其远端的快速上升边的电压信号⋯⋯⋯45图4.17传输线具有源端串联电阻时的源端电压波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46图5.1串扰中的干扰源与被干扰对象⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47图5.2n节耦合传输线模型其中一节的等效电路模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48图5.35条耦合传输线的横截面图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49图5.4使用场求解器工具计算的5条耦合传输线的电磁场分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯50图5.5S

2、PICE电容矩阵元素图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51图5.6电感矩阵元素图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52图5.7两条耦合线的等效电路模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53图5.8静态线近端的端接电阻两端的容性耦合电压的一般特性⋯⋯⋯⋯⋯54图5.9静态线远端的端接电阻两端的容性耦合电压的典型特性⋯⋯⋯⋯⋯54图5.10信号沿动态线传输时的感应电流图示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56图5.11耦合电流仿真波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57图5.12差模下的电磁场分布⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58图5.13共模下的电磁场分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58图5.14减少并行线长度的走线方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59图5.15不同耦合长度的近端串扰电压⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯60图5.16远端串扰与上升时间的关系仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61V高速电路信号完整性分析附表索引表5.1耦合电流数据比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58VI湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取

4、得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本

5、学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。√（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日硕士学位论文第1章绪论1.1信号完整性问题的提出摩尔定律最早给出了电子产品的发展方向――更小、更快、更便宜、研发周期更短。现代电子系统设计已经达到GHz及以上的特高频设计领域。而在电子电路技术飞速发展的背后，具有性能属性的信号完整性问题已经成为电子设计的一[1,2]个瓶颈。[3]信号完整性问题引起人们的注意，最早起源于一次奇怪的设计失败现象。当时，美国硅谷一家著名的影像

6、探测系统制造商早在7年前就已经成功设计、制造并上市的产品，却在最近从生产线下线的产品中出现了问题，新产品无法正常运行，这是个20MHz的系统设计，似乎无须考虑高速设计方面的问题，更为让产品设计工程师们困惑的是新产品没有任何设计上的修改，甚至采用的元器件型号也与原始设计的要求一致，唯一的区别是IC制造技术的进步，新采购的电子元器件实现了小型化、快速化。新的器件工艺技术使得新生产的每一个芯片都成为高速器件，也正是这些高速器件应用中的信号完整性问题导致了系统的失败。随着集成电路(IC)开关速度的提高，信号的上升和下降时间迅

7、速缩减，不管信号频率如何，系统都将成为高速系统并且会出现各种各样的信号完整性问题。在高速PCB系统设计方面信号完整性问题主要体现为：工作频率的提高和信号上升/下降时间的缩短，会使系统的时序余量减小甚至出现时序方面的问题；传输线效应导致信号在传输过程中的噪声容限、单调性甚至逻辑错误；信号间的串扰随着信号沿的时间减少而加剧；以及当信号沿的时间接近0.5ns及以下时，电源系统的稳定性下降和[4]出现电磁干扰问题。1.2信号完整性的含义信号完整性(SignalIntegrity)简称SI，指信号从驱动端沿传输线到达接收端后波

8、形的完整程度。即信号在电路中以正确的时序和电压作出响应的能力。如果电路中信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC，则该电路具有较好的信号完整性。反之，当信号不能正常响应时，就出现了信号完整性问题。从广义上讲，信号完整性问题指的是在高速产品中由互连线引起的所有问题，主要表现为五个方面:延迟、反射、串扰、同步切换噪声(SSN)和电磁干扰（E