基于信号电路方案研究.pdf

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1、·80·科技论坛基于信号电路方案研究王怀奎刘洪大刘勇（沈阳理工大学，辽宁沈阳110000）摘要：在科学技术日新月异的知识经济时代，各种电子仪器早已进入人类生活、生产的方方面面，是推动社会经济发展的关键。在这种时代背景下，微电子技术的研究越来越深入，由此引发了各种信号传输系统与故障解决方案，信号完整性作为当今电子电器设计中的核心内容，它虽然提出较早，但一直以来都没能得到有效的解决。本文从信号电路方案设计入手，简单阐述了几种解决信号完整性问题的相关方法。关键词：信号；电路；信号完整性；通信就过去多年工作实践发现，信号完整性问题处理的越早，相关计方法。设计工作效率

2、也就越高，工作效益也就越加明显，从而有效避免传在设计的时候我们需要注意下面几方面，几乎每一个插入其他统电路电板设计完成之后需要增加的一些其他器件。但是在具体工电路板或者背板的PCB都有厚度要求，而且多数电路板制造商对作中，由于信号完整性设计中需要花费众多的工具、资源，因此我们其可制造的不同类型的层有固定的厚度要求，这将会极大地约束最不得不在目前工作中对传统信号完整性设计问题进行思考，并提出终层叠的数目。你可能很想与制造商紧密合作来定义层叠的数目。相关应对策略。应该采用阻抗控制工具为不同层生成目标阻抗范围，务必要考虑到1设计方案提出制造商提供的制造允许误差和邻

3、近布线的影响。近年来，随着集成电路板输出开关控制速度、控制精度要求的2.2串扰和阻抗控制。来自邻近信号线的耦合将导致串扰并改不断提升，不管信号传输周期如何都必须要在设计工作中涉及到信变信号线的阻抗。相邻平行信号线的耦合分析可能决定信号线之间号完整性问题。即便在过去设计工作中我们没有发现信号完整性问或者各类信号线之间的“安全”或预期间距(或者平行布线长度)。题，那么随着集成电路板工作效率的不断提高，这种问题也必然会2.3重要的高速节点。延迟和时滞是时钟布线必须考虑的关键随之产生，需要加以处理和解决。因素。因为时序要求严格，这种节点通常必须采用端接器件才能达基于

4、上述的相关问题，信号完整性问题在目前工作中越来越被到最佳信号完整性问题质量。要预先确定这些节点，同时将调节元人们重视，它主要是信号在传输过程中因为阻尼、过冲等因素影响器件放置和布线所需要的时间加以计划，以便调整信号完整性设计而发生的振荡现象，它的出现必然会造成集成电路板信号传输出现的指针。跳动、幅度变化等现象。由此我们可以发现，在设计中即便布线拓扑2.4预布线阶段。预布线信号完整性问题规划的基本过程是首结构不曾发生相应变化，那么芯片运行速度在达到一定值的时候相先定义输入参数范围(驱动幅度、阻抗、跟踪速度)和可能的拓扑范围应的辅助设施也必然会出现临界与停止工作

5、的现象。为了能够更好(最小/最大长度、短线长度等)，然后运行每一个可能的仿真组合，的理解设计中存在的各种问题，我们可以从下面实例对其进行详细分析时序和信号完整性问题仿真结果，最后找到可以接受的数值范分析。围。首先，在通信工程领域，大多集成电路板设计都是沿用电信公2.5布线后信号完整性问题仿真。现在，采用信号完整性问题仿司给出的数据交换、语言传递等传统功能，且在应用中以生产高速真引擎，完全可以仿真高速数字PCB(甚至是多板系统)，自动屏蔽信电路板为主的，这个时候的应用成本并不是特别的重要，因此在设号完整性问题并生成精确的“引脚到引脚”延迟参数。只要输入信号计中

6、我们要尽可能的采用一些多层板、压缩板来进行设计。这样的足够好，仿真结果也会一样好。这使得器件模型和电路板制造参数设计方法能够更好的让信号传输和接受，且构建成电源回路系统，的精确性成为决定仿真结果的关键因素。很多设计工程师将仿真同时我们还可以利用根据目前现有的离散连接器件来进行设计，保“最小”和“最大”的设计角落，再采用相关的信息来解决问题并调整证系统不处于临界状态。生产率。其次，在集成电路板的设计工作中，相关专家与设计人员要提2.6模型的选择。关于模型选择的文章很多，进行静态时序验证前开展仿真计算，然后根据电路板设计要求来合理安排和布置设计的工程师们可能已经

7、注意到，尽管从器件数据表可以获得所有的数规则，对于那些存在疑问的内容可以增加一些端接器件，利用这种据，要建立一个模型仍然很困难。信号完整性问题仿真模型正好相方法来保证集成电路板设计有效性，减少信号完整性问题的产生。反，模型的建立容易，但是模型数据却很难获得。本质上，信号完整简单的说，也就是在高标准设计工作中充分利用现有设计手段，将性问题模型数据唯一的可靠来源是IC供货商，他们必须与设计工那些容易产生的信号完整性提前加以控制和处理。程师保持默契的配合。IBIS模型标准提供了一致的数据载体，但是最后，在布线、结构布置、连接方式选择方面，相关设计人员要IBIS模型

8、的建立及其品质的保证却成本高昂，IC供货商对此投资仍