高速数字系统中的信号完整性分析和应用

摘要

信号完整性分析所研究的对象主要就是芯片与芯片之间信号传递的完整性问题，也就是信号是否能完整地从发送端传递到接收端。 几百MHz的高速信号传输已经广泛应用于各种电子系统之中，1GHz以上的信号传输也越来越多地在通信、网络和计算机系统中应用。集成电路之间的高速互连成为提高数字系统性能必需解决的关键问题之一，找倒引起信号传输过程中完整性问题的原因并掌握解决方法是成功设计高速系统的必经之路。 我们公司开始越来越多地进入高速串行总线驱动器的设计领域，而由于我们在此之前没有设计GHz以上的PCB板的经验，因此在设计验证系统之前有必要对高速信号在传统FR4为基材的PCB板上的传输特性作深入的了解。 在论文中，作者首先分析了研究高速数字系统所需要关心的带宽问题，然后介绍了影响高速信号完整性的各种现象和原因，并且针对这些现象提出相应的解决方法。信号完整性分析主要包括信号的反射、串扰、同步切换噪声(SSN)等等。在1GHz以上的信号传输系统中，总线基本都采用差分串行传输，因此一般串扰和SSN不是非常严重，而且SSN的解决依赖于电源系统的设计，因此本论文主要着重分析信号的反射问题，而解决信号反射问题的有效途径就是保持信号传输通道的阻抗连续性，因此主要解决连接器和传输线的设计问题。 在高速信号测试系统中会大量采用SMA连接器，我们即将要设计的PCIExpress驱动器的验证系统中也是如此，因此在论文最后主要讨论了常规SMA焊盘图形设计存在的问题及对高速信号的影响，通过优化改变SMA焊盘设计，根据测试和仿真结果，给出了能够保持阻抗连续性的最佳设计方式。本论文同时也介绍了高速数字系统常用的建模、测试和仿真方法，并对实际系统的设计提出参考意见。

目录

摘要

1前言

2系统模型的带宽要求

3信号完整性建模和仿真

4信号完整性分析在传输线设计中的应用

5总结

参考文献

致谢

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