高速数字系统设计——串扰

串扰的指标串扰是指在通讯信道中，信号的传输被外来干扰，从而导致通讯品质下降的现象。

在通信系统中，我们需要进行可靠的信号传输，因此，需要对系统内的串扰进行评估。

下面，本文将介绍一些常用的串扰指标。

1. 相关系数相关系数是用来表示两个变量之间的线性关系程度的一种量。

在通讯系统中，它可以被用来衡量信道上同时传输的信号之间相互影响的程度。

通常，相关系数的值越小，表示信号间的干扰越小。

3. 带宽在通讯系统中，带宽被定义为信号的频率范围，它决定了能够传输的最高频率。

如果不同信号的带宽有重叠部分，就会发生串扰。

因此，在系统设计时要考虑不同信号带宽之间的重叠问题。

4. 涉及公共部分的交叉输出量涉及公共部分的交叉输出量是指在通讯过程中产生干扰的信号之间的相互影响。

在系统设计中，我们需要评估涉及公共部分的交叉输出量，并采取相应的措施来降低干扰。

5. 总电源噪声总电源噪声是指通信系统内所有电源产生的噪声，这些噪声将被送入它们所驱动的器件中，从而导致误差和干扰。

在系统设计中，需要考虑总电源噪声的影响，并采取相应的措施来降低它的干扰。

6. 前向误差前向误差是指在信道发送端，由于传输介质的特性或其它原因而出现的误差。

如果前向误差超过了系统能够纠正的范围，就会导致信号的丢失和干扰。

因此，在系统设计时，需要考虑前向误差的影响，并采取相应的措施来减少前向误差的产生。

7. 回波回波是指信号在传输过程中，被传回到发送端而引起的干扰。

在通信系统中，回波可以导致双向通信的信号产生严重的干扰。

因此，在系统设计过程中，需要注意回波的影响，并采取相应的措施来减少干扰。

8. 衰落损失衰落损失是指信号在传输过程中，由于介质的特性和传输距离等因素导致信号强度下降的情况。

衰落损失越大，信号的干扰就越严重。

因此，在系统设计时，需要考虑衰落损失，并采取相应的措施来减少干扰。

总之，串扰的指标涵盖了通信系统内各个方面，并需要根据具体情况选择合适的指标进行评估。

第一章高速数字设计主要研究无源元件对信号传播的影响(震荡和反射)、信号间的相互作用(串扰)以及外界的相互作用(电磁干扰)。

1）对于任何数字信号，可以从其频谱图或者功率谱图上看出其转折频率点knee F (也就是信号增益或者幅度急转直下的那个频率点)，这个频率与信号的上升时间r T 有关系，而与信号的时钟速率无关，具体的关系如下：knee 0.5rF T 其中，r T 为10%~90%信号脉冲上升或者下降时间2）任何数字信号的重要时域特性主要由knee F 频率以下的信号频谱所决定，如此，可得以下两个数字电路的重要特性：1. 任何在其转折频率以内包括转折频率，具有一个平坦频率响应的电路，可以允许一个数字信号几乎无失真的通过。

knee f F2. 数字电路的频响在knee F 以上的频率特性对于它如何处理数字信号几乎没有什么影响。

该频率以上的特性对输入信号就是消极影响了，应该避免输入信号的特性进入这一区域。

3）记忆要点：1. 电路的高频响应，影响其对瞬时过程的处理。

低频响应，影响其对长期过程的处理2. 数字脉冲的大部分能量集中在转折频率knee F 以下3. 电路对阶跃信号的边沿的处理，取决于它的转折频率特性(电路频率响应的截止频率)，转折频率越大，说明电路的通频带越宽，高频处理能力越大。

4）导线和印刷电路中电信号的传播速度取决于其周围的介质电磁场在不同的介质中的传播延迟。

常用的印刷电路板材料FR4在低频时的介电常数为 4.7左右，高频时为 4.5左右。

另外，走线的几何结构和空间分布决定了其电场是驻留与电路板内部还是在大气中。

当电场停留在电路板中时，实际的介电常数增大。

所以，可以预测，PCB 外层走线的介电常数小于内层走线(被上下两个地平面完全封闭在电路板内部)，因而，外层走线传输速度高，内层走线传输速度小。

5）如果系统的物理尺寸足够小，并且所有的点在同一时刻响应为统一的电位，那么这个系统就是一个集总系统，如果电位不统一，则为分布式系统。

数字电路的高速设计技术摘要：设计一个高速系统，要对高速问题进行认真的研究和对各个细小的部分小心的设计。

本文从：电源分布系统、传输线的问题、串扰的问题、电磁干扰的问题等入手，说明高速电路设计的高速设计。

关键词：高速系统电源分布传输线现如今，电路设计人员遇到的最大的问题可能就是电路的反应速度的问题了。

随着cpu芯片集成电路技术的高速发展，在嵌入式系统设计中普遍使用66-200MHZ的处理器，更高的频率的处理器也在使用当中。

一方面IC制造商需要提供高速器件，但是元器件反应时间不一定是电路高速问题的根本所在。

本文从：电源分布系统、传输线的问题、串扰的问题、电磁干扰的问题等入手，说明高速电路设计的高速设计。

1、电源系统分布方面的问题电源分布系统是由电源、电压调整模块、大滤波电容、高频去耦电容和电源分布网络组合而成。

这些电源分布系统的各部分相互作用给电路板上的器件提供电源。

高速电路板设计要考虑的一个主要的问题就是电源分布网络。

同时，电源分布网络的另一个重要的作用就是要给信号电流提供一个返回路径，因为这在低频电路设计中没有多大的影响，许多设计甚至自然返回路径都被忽略了。

1.1专门设置电源层来减小各种阻抗对分布网络的影响实际中的电源系统是有阻抗的，电源系统的阻抗是由电阻、电容和电感共同组成的。

电源总线与信号线共享同一个层面，电源总线把电压传给每个器件，留下一定的空间给信号走线，这样，电源总线就会变得长而狭窄，走线的横截面积相对而言变小，线上就会带一个小的电阻值。

电阻虽然很小，但影响很大。

所以，专门设置电源层的情况就好得多。

1.2电容器滤波减小噪声对系统的影响电源层的阻抗特性虽好，也不能消除线噪声的影响。

系统产生的大量的噪声会影响系统的稳定，无论怎样，电源系统必须增加额外的滤波电路。

一般而言，这是由旁路电容来完成。

即在电源输入端加入10uF或更大的电容，在每个器件的电容和地之间加入0.1uF或O.O1uF的电容。

跨越不完整平面高速信号串扰问题研究【摘要】本文对高速电路信号跨越不完整平面的串扰问题进行了深入分析。

通过引入额外的电感和互感描述开槽部分效应及使用耦合微带线等效电路模型求解输入电压与串扰电压之间的传输函数，在Matlab环境下对传输函数分别进行时域仿真和Ansoft HFSS仿真，实验表明软件仿真结果准确、形式更加简便有效。

论文最后用Ansoft HFSS对不同情况下的传输线模型进行了频域的仿真求解，详细分析比较了开槽参数和电路板相关参数对串扰的影响，并获得了最佳的解决办法。

【关键词】非理想返回路径；高速信号；串扰Research of the Crosstalk Ｗhen Signals Ｃross the Slot Ground in High-Speed Circuit【Abstract】This paper carried on effective analysis to the signal integrity question mostly the crosstalk of the not integrity plane existing in the high-speed circuit. Import excess inductance and mutual inductance to describe the slot effect. Bring the most basic way to analysis the crosstalk of the circuit on the not integrity plane. Use multinomial to express transmission function so that we could get the time field result through Matlab. Utilizing Ansoft HFSS gets the same result which is easier. So also utilizing Ansoft HFSS, the simulation results of various kinds of terminators to reduce reflection and parameters to disturb the level of crosstalk voltage are compared, getting the best result in the frequency field.【Key words】None idea return path;High-speed signal;Crosstalk高速数字系统的信号完整性问题主要为反射、串扰、延迟、振铃和同步开关噪声等。

摘要:随着微电子技术的快速发展高速数字电路器件不断涌现在如今的电子设计领域高速数字电路设计已逐渐成为主流。

当系统工作在如此高的速度时将产生传输线效应和信号的完整性问题。

合理设计电路消除或者减小以上影响信号完整性的因素提高高速数字信号的信号质量是目前高速数字电路设计工程师所面临的主要问题。

关键词:高速数字电路;阻抗;频率1高速数字电路的定义高速数字电路通常是指由于信号的高速变化而使得数字电路中的模拟特性如导线的电感、电容等发生作用的电路。

一般认为工作频率超过50MHz的电路是高速电路。

还有一种定义方法是根据信号边沿变化的速度来定义。

信号边沿的谐波频率比信号本身的频率高是信号快速变化的上升沿与下降沿(或称信号的跳变)引发了传输的非预期结果。

因此通常约定如果线传播延时大于驱动端数字信号上升时间的1/2则认为此类电路是高速电路并产生传输线效应。

高速信号的定义也可以由信号的上升沿速度决定设Tr为信号上升时间Tpd为信号线传播延时定义为:当Tr≥4Tpd为安全区域;当2Tpd≤Tr≤4Tpd信号落在不确定区域;当Tr≤2TPd信号落在问题区域。

对于落在不确定区域及问题区域的信号会出现信号质量的突变。

一般认为上升时间小于4倍信号传输延迟时间的信号可视为高速信号设计时应采用高速数字电路的设计方法。

2 时间和频率在低频时普通互连线可有效地将两电路短路。

而在高频时情况则不同。

在高频时仅有宽而平的导体能短路两个电路。

相同的一根导线在低频情况下能有效地短路电路而在高频时这根导线会产生太大的电感以至于它不能用来使电路短路。

我们可以用它作为高频电感线圈而不能作为高频短路电路。

一个10-12Hz的正弦波需要30C联〕年完成一个周期。

在10-12Hz时晶体管-晶体管逻辑门电路(TTL)的正弦波在一天变化少于lV的百万分之一。

这是一个非常低的频率但也不是全为0。

如果把频率大幅度提高时间周期会变得非常短某些电气参数将会发生变化。

例如在1KHz 时一段短的接地导线经测量得到的电阻是0.01Ω而由于趋肤效应在1GHz时其电阻增加到了1.0Ω。

高速互连设计中串扰噪声的抑制策略研究张志伟【摘要】在高速互连设计中，信号完整性问题越来越突出，愈来愈严重的信号噪声已经成为不可避免的问题。

分析了串扰仿真模型的优化方法，重点研究了耦合长度与饱和长度比例对近端串扰的影响、开关信号上升时间对远端串扰的影响和紧耦合微带线串扰模型的端接控制。

运用信号完整性分析软件Hyperlynx建立仿真模型，对影响串扰的各种因素进行仿真分析，并总结其抑制和改善的方法，最后提出高速互连设计中减小串扰噪声的策略。

%In the design of high-speed interconnects , signal integrity issues are becoming increasingly prominent , more and more serous signal to noise has become an inevitable problem .This article analyzes the optimization method for crosstalk simulation model , focuses on researching the ratio effects of coupling length and saturation length on near-end crosstalk, the impact of RT on the far-end crosstalk and the terminal control of crosstalk model for microstrip coupling .It gives a simulation analysis of the various factors influencing the crosstalk by means of the signal integrity analysis software Hyperlynx and summarizes the methods of its sup -pression and improvement .Finally, it puts forward the crosstalk noise reduction strategy in the design of high-speed interconnects .【期刊名称】《陕西理工学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P47-51)【关键词】高速互连;传输线;串扰;噪声抑制【作者】张志伟【作者单位】陕西理工学院物理与电信工程学院，陕西汉中723000【正文语种】中文【中图分类】TN8170 引言随着微电子技术和计算机技术的不断发展，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中，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，高速互连中的信号噪声干扰日趋严重［1］。

高速数字电路设计教材yyyy-mm-dd日期：批准:yyyy-mm-dd 日期：审核:yyyy-mm-dd 日期：审核:yyyy-mm-dd 日期：拟制:华为技术有限公司版权所有 侵权必究目 录265.8.6　高速板的额外的忠告(Extra Hints for High-speed Boards) (25)5.8.5　规范的层堆积(Classic Layer Stacks) (25)5.8.4　路径密度对比层数(Routing Density Versus Number of Routing Layers) (24)5.8.3　选择线径尺寸(Selecting Trace Dimentions) (23)5.8.2　底板(Chassis Layer) (22)5.8.1　电源和地设计(Power and Ground Planning) (22)5.8 印制板层数是怎样堆积的(How to Stack Printed Circuit Board Layers) (22)5.7.6　使用一系列端点来降低串扰(Using Series Terminations to Reduce Crosstalk) (21)5.7.5在两根线的串扰特性(Characterizing Crosstalk Between Two Lines) (19)5.7.4 近端串扰怎样变成远端问题(How Near-end Crosstalk Becomes a Far-endProblem) (19)5.7.3 相互感抗和相互容感的结合(Combining Mutual Inductive and Mutual CappacitiveCoupling) (18)5.7.2　容感耦合方式(Capacitive Coupling Mechanism) (15)5.7.1 感应耦合机制(Inductive Coupling Mechanism) (15)5.7 近端和远端串扰(Near-end and Far-end Crosstalk) (13)5.6　保护路径(Groud Traces) (11)5.5 电源和地指（FINGERS ）的串扰(Crosstalk with Power and Ground Fingers) (10)5.4 交叉开口地平面的串扰(Crosstalk in Cross-hatched Ground Places) (7)5.3 窄条地平面的串扰(Crosstalk in Slotted Ground Places) (5)5.2 固定地平面的串扰(Crosstalk in Solid Ground Places) (3)5.1 高速电流在最少的感应系数路径流动（High Speed Current Follows the Path forLeast Inductance) (3)第 5 章　地平面和层堆积...........................................................第 5 章　地平面和层堆积摘要：在高速数字系统中，地和电源平面主要有三个重要的作用：1) 对数字交换信号提供稳定的参考电压。

高速数字电路设计与噪声探讨目录一、引言 (2)二、高速电路 (2)2.1什么是高速电路 (2)2.2高速数字电路设计 (3)2.3高速数字电路设计中存在的噪声干扰 (3)三、电磁干扰 (4)3.1电磁干扰的概念与抑制措施 (4)3.2变电所内电磁干扰来源、传输途径和信号模式 (5)3.3变电所抗电磁干扰的措施 (6)结束语 (8)致谢 (8)参考文献 (8)高速数字电路设计与噪声探讨姓名：易海涛指导老师：吴桂华摘要：随着科学信息技术的飞速发展，各种电器以及电子设备的广泛应用，电磁干扰已成为高速数字电路设计面对的一个主要问题。

为了克服这个问题，目前常用的方法是屏蔽、接地和滤波。

关键词：高速数字电路、电磁干扰一、引言随着计算机技术和集成电路的高速发展，集成电路的集成度呈Moore定理提高，即每18个月翻一番，大规模集成电路和超大规模集成电路已广泛用于各种数字电路的设计。

传统的VLSI采用硅材料精密光刻技术和多层铝布线工艺，进入20世纪90年代已进入深亚微米时期，如：IC芯片的最小线宽为0.18μm，芯片尺寸为800mm2时的DRAM容量可达1GB。

因此，在数字电路的设计特别是高速数字电路的设计过程中，由于器件的密集通常会引起器件之间的相互干扰，器件的布局、接地、屏蔽不合理也会导致电路之间的干扰。

探讨和分析高速数字电路设计与噪声，有利于对集成电路和高速数字电路的了解，有利于高速数字电路的设计与应用。

二、高速电路2.1什么是高速电路高速数字电路的设计和低频逻辑电路设计的的最大差异就是“高速数字设计”非常强调“无源元件”的行为，这里所谓的“无源元件”包括了电路板、接地、IC封装，甚至是电路板上的一个通孔，或是一个接地垫片。

“高速电路”已经成为当今电子工程师们经常提及的一个名词，但究竟什么是高速电路？这的确是一个“熟悉”而又“模糊”的概念。

通常认为如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ，而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量（比如说１／３），就称为高速电路。

串扰详解随着电子技术的不断发展，在高速电路中信号的频率的变高、边沿变陡、电路板的尺寸变小、布线的密度变大，这些因素使得在高速数字电路的设计中，信号完整性问题越来越突出，其已经成为高速电路设计工程师不可避免的问题。

串扰是指有害信号从一个网络转移到另一个网络，它是信号完整性问题中一个重要问题，在数字设计中普遍存在，有可能出现在芯片、PCB板、连接器、芯片封装和连接器电缆等器件上。

如果串扰超过一定的限度就会引起电路的误触发，导致系统无法正常工作。

因此了解串扰问题产生的机理并掌握解决串扰的设计方法，对于工程师来说是相当重要的。

1 串扰问题产生的机理串扰是信号在传输线上传播时，由于电磁耦合而在相邻的传输线上产生不期望的电压或电流噪声干扰，信号线的边缘场效应是导致串扰产生的根本原因。

为了便于分析，下面介绍几个有关的概念。

如图1所示，假设位于A点的驱动器是干扰源，而位于D点的接受器为被干扰对象，那么驱动器A所在的传输线被称之为干扰源网络或侵害网络(Agreessor)，相应的接收器D所在的传输线网络被称之为静态网络或受害网络。

静态网络靠近干扰源一端的串扰称为近端串扰(也称后向串扰)，而远离干扰源一端的串扰称为远端串扰(或称前向串扰)。

由于产生的原因不同将串扰可分为容性耦合串扰和感性耦合串扰两类。

1．1 容性耦合机制当干扰线上有信号传输时，由于信号边沿电压的变化，在信号边沿附近的区域，干扰线上的分布电容会感应出时变的电场，而受害线处于这个电场里面，所以变化的电场会在受害线上产生感应电流。

可以把信号的边沿看成是沿干扰线移动的电流源，在它移动的过程中，通过电容耦合不断地在受害线上产生电流噪声。

由于在受害线上每个方向的阻抗都是相同的，所以50％的容性耦合电流流向近端而另50%则传向远端。

此外，容性耦合电流的流向都是从信号路径到返回路径的，所以向近端和远端传播的耦合电流都是正向的。

对于近端容性耦合串扰，随着驱动器输出信号出现上升沿脉冲，流向近端的电流将从零开始迅速增加，当边沿输入了一个饱和长度以后，近端电流将达到一个固定值。

第三章 串 扰串扰,就是指一条线上的能量耦合到其他传输线,它是由不同结构引起的电磁场在同一区域里的相互作用而产生的。

串扰在数字电路中非常普遍地存在着：芯片内部、PCB 板、接插件、芯片封装，以及通信电缆中,都可能出现。

而且,随着技术的发展,消费者对产品的要求越来越倾向于小而快,在这种情况下,就必须更加注意数字电路系统中的串扰现象。

为了避免和减小这些串扰,学习串扰的原理和如何在设计中避免这些现象的发生就显得相当重要。

在多导线系统中,过多的传输线间的耦合或者说串扰,将有两个不利的影响。

首先,串扰会改变总线中单根传输线的性能,比如传输线特征阻抗和传输速度等，而这些将会对系统时序和信号完整性问题产生一定的影响；再者,串扰会将噪声感应耦合到其他的传输线上,这将进一步降低信号完整性，导致噪声裕量变小。

串扰对系统性能的危害程度在很大程度上取决于数据模式、线间距以及开关速度等方面。

在这章里,我们将详细介绍串扰产生的原理,提供建模的方法，以及对串扰在系统性能中的各方面影响进行详细得阐述。

3.1. 互感和互容互感是引起串扰的两个重要因素之一,互感系数标志了一根驱动传输线通过磁场对另外一根传输线产生感应电流的程度。

从本质上来说,如果“受害（Victim）线”和驱动线(侵略线)的距离足够接近，以至于侵略线产生的磁场将受害线包围其中,则在受侵略的传输线上将会产生感应电流,而这个通过磁场耦合产生的电流在电路模型中就通过互感参数来表征。

m L 互感的作用下，将根据驱动线上的电流变化率而在受害线上引起一定的噪声，噪声电压的大小与电流变换率成正比，通常可以由下式计算：m L (3.1)由于感应噪声正比于信号的变化率,互感在高速数字电路的应用中显得尤为重要。

互容是引起串扰的另外一个重要因素,互容是两导体间简单的电场耦合,这种耦合在电路模型中以互容的形式表现出来。

互容将产生一个与侵略线上电压变换率成正比的噪声电流到受害线：m C （3.2)同样可以看到：感应噪声也是正比于信号的变化率，因此互容在高速数字应用中也是非常重要的。

高速电路中平行传输线间的串扰分析及解决方案，串扰，传输线，HyperLynx，仿真1引言当信号线的长度大于传输信号的波长时，这条信号线就应该被看作是传输线(长线)，并且需要考虑印制板上的线间互连和板层特性对电气性能的影响[2]。

在高速系统中，信号线通常被建模为一个R—L—C梯形电路的级连[2]。

由于信号线上各处的分布参数存在差异，尤其是在芯片的输入、输出引脚处，这种差异更加明显。

当几条高速信号并行走线且这些信号线之间的距离很近时，就不能忽略串扰对系统的影响，信号频率变高、边沿变陡、印刷电路1 引言当信号线的长度大于传输信号的波长时，这条信号线就应该被看作是传输线(长线)，并且需要考虑印制板上的线间互连和板层特性对电气性能的影响[2]。

在高速系统中，信号线通常被建模为一个R—L—C梯形电路的级连[2]。

由于信号线上各处的分布参数存在差异，尤其是在芯片的输入、输出引脚处，这种差异更加明显。

当几条高速信号并行走线且这些信号线之间的距离很近时，就不能忽略串扰对系统的影响，信号频率变高、边沿变陡、印刷电路板的尺寸变小、布线密度加大等使得高速电路的串扰问题日益突出。

串扰过大可能引起电路的误触发，导致系统无法正常工作。

这就要求对高速串扰物体进行仿真分析并采取相应的措施使串扰减小到合理的范围。

2 串扰的理论基础串扰(crosstalk)是指在两个不同的电性能之间的相互作用。

产生串扰被称为Aggressor，而另一个收到串扰的被称为Victim。

通常一个网络既是Aggressor(入侵者)，又是Victim(受害者)，如图1所示。

依照离散式等效模间的线网称为干扰源网络来描述相邻传输线的串扰模型，传输线AB和CD的特性阻抗为Z0，且终端匹配电阻R=Z0。

如果位于A点的驱动源为干扰源，则A—B间的线网称为干扰源网络(AggressorLine)，C—D间的线网称为被干扰网络(Victim Line)。

</tr>串扰是由同一PCB板上的2条信号线与地平面引起的，是2条信号线之间的耦合、信号线之间的互感和互容引起线上的噪声。

高速串行信号设计传统的并行总线（如PCI）遭遇IO传输性能提升的发展瓶颈。

PCI 33M，PCI 66M，PCI-X 66M，PCI-X 133M，PCI-X266M，PCI-X533M实现越来越复杂，系统可互连的最大设备数越来越少高速串行信号的优势：连接线大大减少，更容易实现；采用自同步方式，大大简化时序设计；点对点架构，互连设备数更多。

采用高速串行信号的互连标准有：PCI Express，Gigabit Ethernet，XAUI，CPRI，FC，Serial RapidIO。

本文从硬件开发的三个阶段对高速串行设计所涉及的问题进行归纳1．正确的电路设计——基本要求2．PCB设计时对信号完整性的控制——尽量做到最优3．对链路进行预加重、均衡控制——可实现性能大幅提升1 正确的电路设计1.1收发器电路结构高速串行信号基本上都采用了差分形式。

一个差分对可传输一个发送信号或一个接收信号，一个发送端口（或接收端口）也可以有多个差分对组成，通常是4、8、16、、以提高整体带宽。

高速串行信号在芯片接口上都采用一种SERDES方式（串行解串化处理）。

串行化了的差分信号可以由不同的收发器电路结构来驱动，收发电路的电气标准一般有以下三种——低电压差分信号（LVDS）、低电压伪射级耦合逻辑(LVPECL)和电流模式逻辑(CML)。

输出结构输入结构对高速信号进行各种控制措施的目的——使接收信号落在它们各自允许的范围内。

*表格来源：National公司LVDS用户手册上面表格里列的最高数据率可能与其它资料上写的不一致。

各种差分技术可实现的最高传输速率以及最远传输距离由多方面因素综合决定。

譬如采用预加重和均衡技术可极大提高信号质量，因此能传输更高速率。

如采用了预加重和均衡技术的LVDS比普通的LVDS能传输距离更长，或速率更高。

CML与LVPECL目前无工业标准，因此不同芯片的输出摆幅范围会不同，接收输入范围也会有差异，需要查看数据手册。

SI 传输线匹配串扰最近整理了几篇文章，介绍信号完整性的一些基本概念的，做为一个引子，有什么不对的，请指正，也希望大家能共同讨论一下高速设计的问题。

1、信号完整性基本概念信号完整性(Signal Integrity，简称SI)是指在信号线上的信号质量。

主要的信号完整性问题包括反射、振铃、地弹、串扰等。

源端与负载端阻抗不匹配会引起线上反射，负载将一部分电压反射回源端。

如果负载阻抗小于源阻抗，反射电压为负，反之，如果负载阻抗大于源阻抗，反射电压为正。

布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素的变化均会导致此类反射。

信号的振铃(ringing)和环绕振荡(rounding)由线上过度的电感和电容引起，振铃属于欠阻尼状态而环绕振荡属于过阻尼状态。

信号完整性问题通常发生在周期信号中，如时钟等，振铃和环绕振荡同反射一样也是由多种因素引起的，振铃可以通过适当的端接予以减小，但是不可能完全消除。

在电路中有大的电流涌动时会引起地弹(Ground bounce)，如大量芯片的输出同时开启时，将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过，芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声，这样会在真正的地平面(0V)上产生电压的波动和变化，这个噪声会影响其它元器件的动作。

负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。

振铃和地弹都属于信号完整性问题中单信号线的现象(伴有地平面回路)。

串扰是两条信号线之间的耦合，信号线之间的互感和互容引起线上的噪声。

容性耦合引发耦合电流，而感性耦合引发耦合电压。

PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。

2常见的信号完整性问题及原因问题可能原因解决方法变更的解决方法过大的上冲终端阻抗不匹配终端端接使用上升时间缓慢的驱动源直流电压电平不好线上负载过大以交流负载替换直流负载使用能提供更大驱动电流的驱动源过大的串扰线间耦合过大使用上升时间缓慢的主动驱动源在被动接收端端接,重新布线或检查地平面传播时间过长传输线距离太长,没有开关动作替换或重新布线,检查串行端接使用阻抗匹配的驱动源,变更布线策略3、信号完整性问题仿真概述可以利用先进的EDA信号完整性工具来仿真实际物理设计中的各种参数，对电路中的信号完整性问题进行深入细致的分析。