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高速PCB信号完整性分析及应用
dushoujun
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电子技术和集成电路技术的不断进步，数字系统的时钟速率越来越高，信号边缘速率越来越快，PCB系统已不再像以往设计中仅仅只是支撑电子元器件的平台，而变成了一个高性能的系统结构。从电气性能角度看，高速信号间的互连不在是畅通和透明的了，高速PCB的导线互连和板层特性对系统的影响已不能被简单忽略。如何处理由高速信号互连线引起的反射、串扰、开关噪声等信号完整性问题，确保信号传输的质量，是一个设计能否成功的关键。信号完整性是指信号在信号线上传输的质量，它并不仅仅是单一因素引起的，而是在板级设计中多种因素共同引起的。传统依赖个人设计经验的方法已经无法解决如今高性能、高密度PCB的设计要求，一个好的信号完整性设计需要贯穿于整个设计的各个阶段。基于IBIS模型的高速PCB板级信号完整性分析,可以在设计阶段最大化解决潜在的SI问题,在高速系统设计具有指导意义。本文基于信号完整性基本理论，对串扰、反射和同步开关噪声等信号完整性问题进行分析，并讨论了各种相应问题的解决方法。在此基础上，基于嵌入式网络视频监控系统的硬件设计,利用高速PCB的信号完整性设计流程进行系统分析与设计，在Cadence 公司 PSD15.1 的软件环境下，对关键网络进行仿真分析，如布线拓扑结构，串扰分析等。由仿真和分析的结果制定相关布局、布线规则约束PCB设计，并在布线后对系统进行仿真验证,达到良好的设计效果，缩短了硬件设计的开发周期,也进一步证明了高速PCB设计的仿真分析和设计方法的重要性。
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