? ? ?作為一個初入坑電子不久得一個菜雞，需要不斷得補充學習充電。閑來無趣，想著寫個文章，既總結最近對于信號完整性的學習，又能夠供大家指點交流。如有錯誤，請隨時指正。

? ? ? 看完了Eric Bogatin 的信號完整性雨電源完整性分析，深有感觸。這本書的確可以作為不管是入門還是大神都可以參考學習的大作。其中的公式推導很少，大部分都是工程中的描述。當然，本文僅供參考，因為我也沒有完全理解透徹。

? ? ? 閑話不說，下面開始總結，這本書我個人認為寫的特別好的就是第一二三章的概述。主要是一些概述性描述，但是確能夠給人一種醍醐灌頂的感覺。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第一章 概述

關鍵詞：速率、物理設計、機械設計、互聯、時序、噪聲、EMC

? ? 首先，信號完整性的定義是互聯線引起的所有問題，這其中就包括了物理的設計，機械設計。為什么會產生這個情況，當然是由于頻率越來越高，由于頻率的不同導致信號在電路板中行走是會感受到不一樣的阻抗。【說到阻抗我多說一句，如何理解阻抗，阻抗一定是U/I=Z ,這個Z表示阻抗，在任何時候阻抗的定義都應該是滿足該公司，而不是R+j(wL-1/wC)的套入。有阻抗不一定就有功耗，阻抗是因為信號的行走遇到的障礙，因為這個障礙導致了電流的變化，但是遇到障礙但不一定就是做功了從而產生功耗。當然功耗這個東西也肯定是有的，只要是交變電磁場，自然會有輻射，有輻射就有功這也是一種障礙，但是如果遇到的電容或者電感，這種具有儲能的器件，能量的一部分被儲存起來，也是信號遇到的障礙】。臥槽，一不小心扯遠了，重回整體。那么所有的SI(single integrity)問題又可以分成三類：時序、噪聲、EMC。時序的問題就是由于信號走的路長短不一，導致信號的延時不同，從而出現了時序問題，這個問題不在SI中不是特別關注，有專門的研究。其中SI中最關心的就是噪聲問題，噪聲分了很多中，包括振鈴、反射、近端遠端串擾、開關噪聲（也叫地彈）、非單調性、電源彈、衰減、容性負載等等。

? ? ? 但總結起來主要是四類特定噪聲源：單一信號完整性（過沖/振鈴/下沖/衰減等）、串擾（遠端/近端）、軌道塌陷（電源分配的問題，地彈，電源彈，電源噪聲等）、EMC（我覺得也可以歸結為串擾，只不過是串擾的是其他設備）

? ? ?單一網絡信號質量：信號質量一定是信號線和返回路徑的性質同時決定。信號沿著網絡傳播是不斷的感受道互聯引起的瞬時阻抗，如果阻抗變化，信號就會發生反射從而引起其信號質量變差。信號感受的損失阻抗變化——>反射——>振鈴、過沖、下沖、噪聲——>信號的上升沿下降沿變化——>信號質量變差——>超過噪聲門限、過沖或者下沖引起了門誤判等。這也就是說阻抗在某個點或者某時刻發生了變化，從而引起了上述問題。后面我們詳細總結原因和解決辦法。所有問題只有找到了根源，就能夠找到解決辦法。這本書其實就是告訴了我們SI問題的根源來自于哪里。

? ? ?串擾：串擾就是因為兩條線太近了導致信號線的能量一部分耦合到了另外一根線上面。其中包括了容性耦合/感性耦合。遠端串擾主要是容性耦合引起，近端串擾有容性耦合和感性耦合同時引起。

? ? ?軌道塌陷：這個軌道是說電源軌道，是指電源和地之間的電壓差達不到工作電壓。那么為什么會這樣，電源路徑和地路徑電流發生變化，由于他們之間的阻抗產生了壓降，從而是供給芯片的電壓自然也就降低了。設計一個低阻抗的點電源網絡考慮下面四點：1、相鄰電源和地平面盡量靠近；2、加去耦電容；3、封裝是多安排短電源和地引腳；4、芯片內部加去耦電容

? ? EMC ：這個問題主要是由于電源地網絡分配問題，要讓能量能夠順利的返回地平面，而不是輻射出去。其中我覺得EMC和天線的原理其實很類似，一個是防止發射能量，一個是最大限度的發射能量，因此我覺得天線設計中的一些相反方法可以用來處理EMC問題。比如天線中，發射功率和天線的長短、電流大小、發射頻率、外界的環境等。因此我們可以從中得到啟發，首先找到發射源，發射路徑，從而解決EMC，比如加屏蔽盒改變了整個外界環境從而自然解決EMC，又或者因為地走線的返回路徑過細導致功率過大，導致輻射道環境中的能量過大，可通過改變地平面來解決，又或者因為信號線正好等于頻率波長的四分之一或者一般，這剛好是最有利于天線發射的線長，可以改變線長。當然這只是一些簡單辦法，EMC已經有很成熟的解決機制，這里就不再多說了。

? ? ? 綜上所述，其中大部分問題都是由于頻率的變化而引起，如果在更進一步說來，其實主要是信號的上升沿和下降沿引起的，上升沿越短，越容易引起SI。解決SI問題的有效辦法很大程度是基于對互聯線的阻抗理解。其實這里我個人的理解無非就是理解電容和電感。因為高速率，從而信號感受到的就不再是單純的R純電阻，還包括了各種電容和電感，比如信號線跟金屬平面之間是電容，只要有電流，任何金屬都是電感。。。。。。

個人覺得差不多第一章就是這么介紹幾個儀器：阻抗分析儀、矢量網絡分析儀(VAN:vector network analyzer)、時域反射計（TDR:time domain reflectometer)