信号完整性分析技术

信号完整性分析技术

June 2004 Vol.35 No.2 (serial No.115) 航 空 电 子 技 术AVIONICS TECHNOLOGY

信号完整性分析技术

吴伯春，龚清萍

（中国航空无线电电子研究所，上海 200233）

[摘 要] 随着微电子技术和计算机技术的不断发展，信号完整性分析的应用已经成为解决高速系统设计的唯一有效途径。本文概要地介绍了信号完整性（SI）的定义及解决的主要问题；基于信号完整性分析的PCB设计；信号完整性分析模型和信号完整性仿真工具。

[关键词] 印刷电路板；信号完整性；分析；模型；定义

[中图分类号] TN41 [文献标识码] A [文章编号] 1006-141X(2004)02-0020-05

Signal Integrity Analysis Technology

WU Bo-chun, GONG Qing-ping

(Chinese Aeronautical Radio Electronics Research Institute, Shanghai 200233, China)

Abstract: With the development of micro-electronics technology and computer technology, application of signalintegrity analysis is the only way to solve highspeed system design. In this paper, signal integrity definition, PCB designbased on signal integrity, signal integrity model and signal integrity simulation tools are introduced sunnarily.Key words: PCB; signal integrity; analysis; model; definition

1 概述

随着微电子技术和计算机技术的不断发展，

信号完整性分析的应用已经成为解决高速系统设计的唯一有效途径。

今天，PCB设计的时间越来越短，越来越小的电路板空间，越来越高的器件密度，极其苛刻的布局规则和大尺寸的元件使得设计师的工作更加困难。采用SI分析方法及相关技术的应用，可在PCB设计前期进行信号规则的分析（如时序和关键信号的分析），然后将分析所得的电气规则输入布线工具进行具体布线设计，这样既可在设计过程中保证信号质量，又可节省人力、提高设计效率和满足市场要求。而这也正是现今国际领先的PCB设计方法和流程，脱离了SI分析技术就无法作到这一点。

在涉及通信、国防、航空航天、工业自动化、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中，集成规模越来越大，I/O数越来越多，单板互连密度不断加大；时钟速率越来越高，信号边缘速率越来越快；产品研发周期的不断缩短，一次性设计的成功非常重要；凡此种种，导致高速电路中的信号完整性问题变得越来越突出。反射、串扰、传输时延、地/电层噪声等，都可能严重影响设计的功能正确性。若在电路板设计时不考虑其影响，逻辑功能正确的电路在调试时往往也会无法正常工作。信号完整性分析（SI）的重要作用这时就越发清晰地呈现出来，

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2 信号完整性分析