分类:信号完整性

这是信号完整性（SI）分类的汇总页面。信号完整性是指信号在通过传输路径后，仍能保持其原始电气特性的能力，即信号在接收端能够被正确识别的质量指标。

在低频电路中，导线被视为理想的等电位连接。但随着信号频率的升高或上升时间（${\displaystyle t_r}$）的缩短，物理走线表现为传输线特性。如果信号路径上的阻抗不连续，就会产生反射、振铃、串扰等问题，导致系统误码甚至无法工作。

由于传输线阻抗不匹配导致能量回返。

• 反射系数 (${\displaystyle \Gamma }$)：

${\displaystyle \Gamma =\frac{Z_L-Z_0}{Z_L+Z_0}}$

其中 ${\displaystyle Z_L}$ 为负载阻抗，${\displaystyle Z_0}$ 为传输线特征阻抗。当 ${\displaystyle Z_L=Z_0}$ 时，反射消失。

两条并行走线之间通过互感（${\displaystyle L_m}$）和互容（${\displaystyle C_m}$）耦合产生的噪声。

• 抑制策略：遵循 3W原则，或增加地线（Guard Trace）进行隔离。

属于电源完整性（PI）范畴，但直接影响信号质量。当大量信号同时翻转（SSO）时，瞬态电流 ${\displaystyle di/dt}$ 在电源分配网络上产生压降：

${\displaystyle \Delta V=L\cdot \frac{di}{dt}}$

不符合信号完整性的设计（如回流路径中断）往往是辐射发射超标的主要诱因。

当走线长度 ${\displaystyle L}$ 超过信号有效波长的 ${\displaystyle 1/12}$，或满足以下关系时，必须进行 SI 分析：

${\displaystyle L>\frac{t_r}{2\cdot t_{pd}}}$

其中：

• ${\displaystyle t_r}$ 为信号上升时间。
• ${\displaystyle t_{pd}}$ 为单位长度传输延迟（通常 FR4 材料约为 ${\displaystyle 6\text{ns/m}}$）。

• 眼图 (Eye Diagram)：评估高速链路（如 USB, DDR）整体质量的最直观手段，可观察抖动（Jitter）和噪声裕量。
• TDR (时域反射计)：用于测量传输线上各点的阻抗变化。
• S参数：在频域内描述信号通过互连网络的传输与反射特性。

• (PI) - 关注供电网络的稳定性。
• - 阻抗计算、损耗与色散。
• - 始端匹配、末端匹配技术。

• PCB设计
• 波导
• 差分信号