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【信号完整性SI仿真简介】
    信号完整性(SIGNAL INTEGRITY简称SI)是指信号在电路中以正确的时序和电压作出响应的能力。由于信号速率的提高,信号在板级的整个传输链路不再是集中参数,如传输线、过孔、器件封装焊盘、连接器等都要看成分布参数,这些分布参数会造成信号的延时、阻抗不匹配引起的信号反射、速率提高造成的趋肤损耗增大、PCB板材的介电损耗增大等等,这些高速效应均会给信号质量带来一系列恶化影响,如过冲、振铃、非单调性、噪声裕量减小、上升下降沿变缓、眼图恶化、抖动加大等等,最终会导致误码、系统不稳定等多种产品问题。
    信号在PCB板级的传输链路如同人体连接各个经络的血管,好的SI相当于经络通畅协调,自然人可长寿延年。而SI问题严重的则类似于人体经络受阻或紊乱,身体出于一种不稳定态,迟早会引起大的健康问题。SI仿真分析要做的事情就是理顺单板各个部分的经络。
    SI仿真分析贯穿了产品开发的整个流程,在系统设计、原理图设计、PCB预布局、布线、调试、问题定位等方面都起着决定性的指导作用。
【信号完整性SI仿真内容】
1、 反射仿真:基于IBIS模型的高速信号完整性仿真分析和信号质量保障,如过冲、振铃、单调性、噪声裕 量、ISI码间干扰、SSN同步开关噪声等;
2、 时序仿真: 高速信号的时序仿真和计算,确保时序满足系统要求;
3:串扰仿真:对单板上的相邻信号进行串扰仿真分析;
4、 高速链路仿真: 基于SPICE模型的GHz高速链路仿真分析和信号质量保障,如GHz以上速率的SERDES链路仿真;
5:高速建模:GHz高速链路的建模分析,如传输线、过孔、连接器、焊盘建模等并输出S参数模型等。

       我们能为您提供产品系统级的SI分析;对系统的SI进行对策和设计处理并提交仿真报告;提供单板级的SI分析,对单板进行仿真分析验证并提交仿真报告对器件选型和原理图设计提出建议以及对调试中的单板进行SI问题诊断并提出处理建议等服务。能够解决各种高速信号质量问题,如:时序问题、反射reflection、过冲overshoot、振铃ringing、串扰crosstalk、电源地弹power/groudn bounce、EMC/EMI问题,提供SI/PI问题分析诊断和对策处理解决方案,如:走线拓扑结构,芯片驱动能力分析,端接匹配电阻方案等,优化原理图设计。

信号完整性问题的十个基本原则:
1.提高高速产品设计的关键是:充分利用分析工具来实现准确的性能预测;使用测量手段来验证设计过程、降低风险、提高设计工具的可信度。
2.将问题实质与表面现象剥离开的惟一可行的途径就是采用经验法则、解析近似、数值仿真技术或者测量工具来获得数据,这是工程实践的本质要素。
3.任何一段互连线,不论线长和形状如何,也不论信号的上升时间如何,都是一个由信号路径和返回路径构成的传输线。一个信号在沿着互连线前进的每一步中,都会感受到一个瞬态阻抗。如果瞬态阻抗为常数,就像传输线具有均匀的横截面一样,则其信号质量将会获得奇迹般的改善。
4.把“接地”这一术语忘掉,因为它所造成的问题比用它来解决的问题还要多。每一路信号都有返回路径。抓住“返回路径”,像对待信号路径一样去寻找并仔细处理返回路径,这样有助于培养解决问题的直觉能力。
5.当电压变化时电容上就有电流流动。对于信号的陡峭边,即使电路板(PCB)边缘和悬空导线之间的空气隙形成的边缘线电容也可能拥有很低的阻抗。
6.电感与围绕电流周围的磁力线匝数有本质的联系。只要电流或磁力线匝数发生改变,在导线的两端就会产生电压。这一电压导致了反射噪声、串扰、开关噪声、地弹、轨道塌陷以及EMI。
7.当流经接地回路电感上的电流变化时,在接地回路导线上产生的电压称为地弹。它是造成开关噪声和EMI的内部机理。
8.以同频率的方波作为参照,信号带宽是指有效正弦波分量的最高频率值。模型的带宽是指在这个最高的正弦频率上,模型仍然能够用来准确的预测互连的实际性能。在使用模型进行分析时,一定不要让信号的带宽超过模型的带宽。
9.记住,除了少数情况之外,信号完整性中的公式给出的是定义或者近似。在特别需要准确性的场合就不要使用近似。
10.有损传输线引起的问题就是上升边变差。由于趋肤深度和介质损耗,损耗会随着频率的升高而增加。如果损耗随着频率的升高而保持不变,那么上升时间就不会发生变化,这时的有损线只是增添了一些损耗而已



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