Protel DXP电路设计基础教程10.ppt

* 电路设计——《 Protel DXP电路设计基础教程》讲义 第10章 信号完整性分析： 重点内容： 掌握信号完整性分析的基本概念 信号完整性分析规则设置 掌握高频布线的一些技巧 一、信号完整性分析的基本概念（1）： 信号完整性（Signal Integrity）简称SI，是指信号在信号线上的质量，是信号在电路中能以正确的时序和电压作出响应的能力。信号具有良好的完整性是指在需要的时刻必须达到的电压数值。差的信号完整性不是由某个单一的因素导致的，而是板级设计中多种因素共同引起的。 集成电路（Integrated Circuit）简称IC，它的开关速度高，端接元件的布局不正确或者高速信号的错误布线都会引起信号完整性问题，从而可能使系统输出不正确的数据、或者电路工作不正常甚至完全不能工作。 一、信号完整性分析的基本概念（2）： 电路板上的导线具有电阻、电容和电感等电气特性。在高频电路设计中，电路板线路上的电容和电感会使导线等效于一条传输线。传输线是所有导体与其接地回路的总和。传输线上的线路阻抗和外接负载不匹配会导致信号反向现象，从而引起信号完整性问题。电路的阻抗会使信号达不到规定的电压幅度从而影响信号的完整性。 电路板上导线的耦合可能将串扰信号引入到邻近线路中，当耦合或串扰信号足够大时，接收串扰信号的线路就会出现信号完整性问题。串扰影响的线路可能不止是邻近的一条线路，有时甚至会影响到其他相邻线路上的信号。主要的信号完整性问题包括反射、串扰、振荡、地弹等。 一、信号完整性分析的基本概念（3）： 信号完整性又分为时域信号完整性和频域信号完整性。时域信号完整性是以时间为基准的电压或电流的变化过程，可以用示波器观察。它通常用于找出管脚到管脚的延时、偏移、过冲、下冲和建立时间等。频域信号完整性是以频率为基准的电压或电流的变化过程，可以用频谱分析仪观察。它通常用于波形和FCC、EMI控制限制之间的比较等。 二、设置信号完整性分析规则： 在DXP的PCB编辑环境中，执行菜单命令Design|Rules，系统将弹出PCB设计规则设置对话框，在该对话框中打开Design Rules的树状目录，选择其中的Signal Integrity规则设置选项，如图所示。 二、设置信号完整性分析规则： (1) 激励信号（Signal Stimulus），如图所示。 二、设置信号完整性分析规则： (2) 信号过冲的下降沿（Overshoot-Falling Edge），如图所示。 二、设置信号完整性分析规则： (3) 信号过冲的上升沿（Overshoot-Rising Edge），如图所示。 二、设置信号完整性分析规则： (4) 信号下冲的下降沿（Undershoot-Falling Edge），如图所示。 二、设置信号完整性分析规则： (5) 信号下冲的上升沿（Undershoot-Rising Edge），如图所示。 二、设置信号完整性分析规则： (6) 阻抗约束（Impedance），如图所示。 二、设置信号完整性分析规则： (7) 信号高电平（Signal Top Value），如图所示。 二、设置信号完整性分析规则： (8) 信号基值（Signal Base Value），如图所示。 二、设置信号完整性分析规则： (9) 飞升时间的上升沿（Flight Time-Rising Edge），如图所示。 二、设置信号完整性分析规则： (10) 飞升时间的下降沿（Flight Time-Falling Edge），如图所示。 二、设置信号完整性分析规则： (11) 上升边沿斜率（Slope-Rising Edge），如图所示。 * 电路设计——《 Protel DXP电路设计基础教程》讲义