高速数字设计中信号完整性是指什么，如何确保信号完整...

wx小舞

"信号完整性"指的是电信号的质量，这是设计中经常要考虑的情况。在数字通信 通道中，信号完整性分析指的是对电信号经过的 PCB 走线、过孔、连接器和 其他元器件展开研究。信号完整性问题可能会对数字设计造成严重破坏，譬如 性能问题、良率下降，以及现场可能发生的故障。设计人员通常直到设计和测 试周期的后期才能发现此类问题，因此纠正起来需要付出高昂代价。

PCB 信号完整性仿真的最佳时机是在版图设计之后和制造之前。随着传输速度 提高，花时间进行仿真也就变得越发重要。现在，越来越多的因素都有可能导 致信号完整性问题。常见问题包括互连上的反射（阻抗失配）、走线之间的电磁 耦合以及接地问题。这些问题如果得不到解决，可能导致信号失真和衰减。 从长远来看，信号完整性分析和仿真可以节省大量时间和金钱，因为它降低了 后期设计失败的风险，并且能帮助您最大程度提高设计裕量。

了解数字通道信号完整性的三大步骤。 在理想的情况下，从开始绘制原理图一直到电路板通过最终测试，您都应当重 视信号完整性。通过仿真来验证假设是测试通道信号完整性的最佳方法。请按 以下三个步骤进行操作：

第 1 步：用眼图仿真通道 信号从发射机经过 PCB 传输到接收机。在信号传输过程中，走线、连接器和电 缆会造成干扰，导致信号的幅度下降、时序偏移。眼图可以帮助您判断到达接 收机的信号质量是否仍然足够好。

第 2 步：找到性能下降的根本原因 一旦发现信号完整性问题，您可以通过两种主要分析手段在设计中查找 根本原因。

第 3 步：探索设计解决方案 一旦确定了信号完整性问题的根本原因，您就需要考虑要对设计进行哪些修改。 一个常见的原因是过孔残桩过长。过孔是 PCB 中各层之间的电气连接。过孔 残桩是连接器上没有使用的部分，可能会严重影响信号质量。背钻（使用钻头 钻掉多余的残桩部分）可以显著改善信号完整性。 修改完设计之后，应务必再次执行通道仿真，确保得到打开的眼图。