导致信号质量的5类因素

信号完整性(SI)表示接收端能识别所发送的信号,也就是传输系统要保证信号不失真。在实际的产品设计中,所谓的传输系统就是传输线。引起信号在传输线的质量问题就是反射、串扰等引起的信号衰减问题。

阻抗突变引起的衰减

阻抗突变会引起信号反射,导致振铃和失真。引起阻抗突变的因素:

信号层面转换的过孔

返回路径平面的不连续

连接器引脚

……

传输延迟导致的衰减

信号从源端到终端是有时间限制的,信号与时钟到达终端的差别越大,采样误差越大,这种情况下,信号速率越高,采样率越高的情况下,允许延迟偏差越小。

实际工作中,一般进行信号线长的匹配,其实需要等时匹配,比如不同层数的信号,长度不同,也是有延迟。

层面不同引起的衰减

除了表层和内层的信号速率误差引起的问题,还要注意表层趋肤效应,以及不同层材料耗散因数不同引起的损耗误差,上升时间变长会造成信号识别的问题。

串扰和噪声引起的衰减

耦合是信号之间互容和互感引起的,信号之间的互容和互感会引起串扰的问题。

解决串扰问题的有效手段就是空间,还有就是使用差分信号,这个也是解决EMI的有效手段。

接地反弹引起的衰减

信号在传输过程中,经过连接器引脚和走线,参考平面的电平是不一样的,所以不同点的接地会造成接地电平不一样,会造成接地反弹,以此会造成信号完整性的问题。

总结来说,需要关注信号衰减问题本质的原因就是信号的上升时间变短。

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