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信号完整性(一)

1.单一网络的信号完整性
2.多个网络间的串扰
3.电源与地分配中的轨道塌陷
4.整个系统的电磁干扰和辐射

1.1 单一网络的信号质量

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`网络不仅包括信号路径,还包括信号电流的返回路径`

三点原因:
·阻抗不匹配 解决方法: 使用均匀传输线; 使用阻抗保持不变的拓扑结构布线; 放置匹配电阻
· 介质的频率相关损耗 数据传输率>1Gbps
· 时序 互连线长度(高速信号)

1.2 串扰

1.2.1 均匀传输线

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互容与互感相当,此时串扰最低

1.2.2 非均匀传输线

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互感>互容 此时串扰为:开关噪声;地弹等。

开关噪声随着互连线长度的增加和上升边的变短而增加

1.3 轨道塌陷噪声

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当通过电源路径和地路径的电流发生变化时,在电源路径和地路径之间的阻抗上将产生一个压降,这个压降意味着供 给芯片的电压减小了,称为电源与地之间的塌陷。

高性能处理器和专用集成电路的电源分配系统的阻抗要尽可能小,方式如下:
·相邻的电源和地分配平面的介质要薄,使它们紧密贴近;
·加装多个低电感去耦电容;
·封装时安排多个很短的电源和地引脚;
·片内加去耦电容

1.4 电磁干扰

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电磁干扰随时钟频率的提高而增加。

结论

·上升边减小,信号完整性问题越严重
·解决信号完整性问题的主要方法是基于对互连线阻抗的理解,将互连线的物理设计与互连线阻抗联系起来

最后

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