确保电路完整性的设计准则

确保信号完整性的电路板设计准则确保信号完整性的电路板设计准则
信号完整性(SI)问题解决得越早，设计的效率就越高，从而可避免在电路板设计完成之后才增加端接器件。SI 设 计规划的工具和资源不少，本文探索信号完整性的核心议题以及解决 SI 问题的几种方法，在此忽略设计过程的 技术细节。



SI问题的提出 设计前的准备工作 电路板的层叠 串扰和阻抗控制 重要的高速节点 技术选择 预布线阶段 布线后SI仿真 后制造阶段 模型的选择 未来技术的趋势

作者：Jon Powell SI 问题的提出 随着 IC 输出开关速度的提高，不管信号周期如何，几乎所有设计都遇到了信号完整性问题。即使过去你没有遇 到 SI 问题，但是随着电路工作频率的提高，今后一定会遇到信号完整性问题。 信号完整性问题主要指信号的过冲和阻尼振荡现象，它们主要是 IC 驱动幅度和跳变时间的函数。也就是说，即 使布线拓扑结构没有变化，只要芯片速度变得足够快，现有设计也将处于临界状态或者停止工作。我们用两个实 例来说明信号完整性设计是不可避免的。 实例之一：在通信领域，前沿的电信公司正为语音和数据交换生产高速电路板(高于 500MHz)，此时成本并不特 别重要，因而可以尽量采用多层板。这样的电路板可以实现充分接地并容易构成电源回路，也可以根据需要采用 大量离散的端接器件，但是设计必须正确，不能处于临界状态。 SI 和 EMC 专家在布线之前要进行仿真和计算，然后，电路板设计就可以遵循一系列非常严格的设计规则，在有 疑问的地方，可以增加端接器件，从而获得尽可能多的 SI 安全裕量。电路板实际工作过程中，总会出现一些问 题，为此，通过采用可控阻抗端接线，可以避免出现 SI 问题。简而言之，超标准设计可以解决 SI 问题。 实例之二：从成本上考虑，电路板通常限制在四层以内(外面两层分别是电源层和接地层)。这极大限制了阻抗控 制的作