信号完整性分析

信号完整性( Signal Integrity，SI)是指信号未受到损伤的一种状态。它表明信号通过信号线传输后仍保持正确的功能特性，信号在电路中能以正确的时序和电压做出响应。由IC的时序可知，如果信号在稳态时间（为了正确识别和处理数据，IC要求在时钟边沿前后输入数据保持不变的时间段）内发生了较大的跳变，IC就可能误判或丢失部分数据。若信号具有良好的信号完整性，则电路具有正确的时序关系和信号幅度，数据不会出现错误的捕获，这意味着接收端能够得到正确的数据。相反，若出现信号完整性故障，就会引起任意的信号跳变，使信号不能正常响应，导致系统工作异常，性能下降。

9.1 信号完整性问题 信号完整性问题的真正起因，是不断缩减的信号上升与下降时间。一般来说，当信号跳变比较慢，即信号的上升和下降时间比较长时，PCB中的布线可以建模成具有一定数量延时的理想导线，而确保有相当高的精度。此时，对于功能分析来说，所有连线延时都可以集中在驱动器的输出端。通过不同连线连接到该驱动器输出端的所有接收器的输入端，在同一时刻观察都可得到相同波形。 随着信号变化的加快，信号上升时间和下降时间缩短，电路板上的每～个布线段由理想的导线转变为复杂的传输线。此时信号连线的延时不能再以集中参数模型的方式建模在驱动器的输出端。同一个驱动器信号驱动一个复杂的PCB连线时，电学上连接在一起的每一个接收器上接收到的信号就不再相同。从实践经验中得知，一旦传输线的长度大于驱动器上升时间或者下降时间对应的有效长度的176，传输线效应就会产生，即出现信号完整性问题，包括反射、上冲和下冲、振荡和环绕振荡、地电平面反弹和回流。