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信号的完整性对高速信号的电路设计有什么样的作用
月来钥好
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在介绍信号的完整性分析方法在设计高速信号电路的作用前，首先必须明确两个概念，一是何为高速信号，二是何为信号的完整性分析。一提到高速信号，大家一定会想到频率高的信号即为高速信号，其实不然，对于数字信号来说，频率低的信号未必不是高速信号，这主要看它的上升沿（Tr）、下降沿（Tf）的时间的长短，如果时间比较短则认为是高速信号，反之则是低速信号。时间多少算长，多少又算短呢？这没有明确的界限，经验总结，一般上升沿（Tr）、下降沿（Tf）的时间大于6~4倍的信号延时时为低速信号，小于6~4倍的信号延时时为高速信号（0.144ns/inch~0.182ns/ inch）。频率高的数字信号要求其上升沿、下降沿快，所以一般也是高速信号。信号的完整性（Signal Integrity）分析这个概念可能大家还比较陌生，目前在国内，电路设计中引进信号完整性分析概念的公司寥寥无几，可能也就是以华为为代表的几个大公司开展了这项工作。但是信号完整性的分析方法对于成功地进行高速电路的设计，特别是一次成功完成设计，作用是巨大的。所以国外的各大电讯公司在电路设计中都采用了此种方法。信号的完整性分析就是将信号以传输波的形态看待，用传输理论对信号进行分析。这是由于在高速信号中，PCB上的走线之间的分布电容阻抗、电感阻抗以不能象低速信号那样忽略了，必须考虑进去，所以必须采用传输理论对电路进行分析。平时我们在电路设计中采用的加22 欧姆或33 欧姆阻抗匹配电阻来改善信号就是用到了信号完整性的理论。在电路设计中采用信号完整性的分析方法可以在原理图设计阶段及PCB布板阶段可以对板上的关键信号进行评价和改进，从而增加了一次投板的成功率，缩短了开发周期。
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