信号完整性设计笔记

前言

文档主要用来作为信号完整性设计的提示性文档， 文档主要的内容来源为《信号完整性揭秘》，以及《高速数字设计》部分参考《微波工程》，文档主要简单描述信号的反射端接，串扰，以及差分互联，还有信号的均衡和预加重，预去重技术。

目录

前言

目录

第一章 信号反射

1、反射定义

2、阻抗不连续的反射

第二章 串扰

近端串扰

远端串扰

串扰的影响因素

串扰对信号的影响

减小串扰的方法

第三章 端接

1 串联端接

2、末端下拉到GND

3、末端上拉到电源

4、戴维南等效端接

5、AC端接

第四章 差分互联

差分阻抗

差分传输

第五章 均衡

均衡的原理

无源CTLE（连续时间线性均衡）

有源CTLE

xilinx FPGA内部预加重操作

第五章 电源完整性

目标阻抗设计法

第一章 信号反射

数字信号带宽： 带宽为0.35/Tr 表示的信号的3dB带宽，0.5/Tr表示的是信号的等效噪声带宽，前一种宽松一些，后一种严格一些看情况取舍

1、反射定义

在互联线中，存在阻抗不连续的点就会发生反射，

Vinc+Vreflect=Vtrans ;Iinc−Ireflect=Itrans ;\begin{alignedat} VV_{inc} + V_{reflect} = V_{trans}\space ; \\ I_{inc} - I_{reflect} = I_{trans} \space; \end{alignedat} Vinc​+Vreflect​=Vtrans​ ;Iinc​−Ireflect​=Itrans​ ;​

得出

最终算出反射系数Γ 和传输系数Τ

对于两个特殊的例子Z2=∞Z_2 = \inftyZ2​=∞ ; 和 Z2=0Z_2 = 0Z2​=0 .
当Z2=∞Z_2 = \inftyZ2​=∞ 末端开路，反射系数为1，所有的入射信号全部反射，而且幅度与入射信号相同，极性也相同，因此末端电压是入射电压的2倍，然后当信号从末端到达了源端后，源端的信号也被加倍了

当Z2=0Z_2 = 0Z2​=0 时 末端短路，此时的反射系数为-1，反射幅度与入射电压相同，但是极性相反，叠加后末端电压为零，信号从末端到达源端之后，源端的电压为0V

传输线两端的信号都是有入射信号和反射信号波形的叠加，在传输线末端由于入射波形和反射波形没有相对延迟，而在入射端，由于传输线长度，入射波形和反射波形产生了相对的时延，
如果反射信号与入射信号形状相同，但是幅度减小，称之为正反射
如果反射信号与入射信号相位翻转180度，幅度减小，称之为复反射。

2、阻抗不连续的反射

1、电容在负载端

电容的阻抗可以表示为 Zc=Vc/Ic=R(etτ−1)Z_c = V_c/I_c = R(e^{\tfrac{t}{τ}} -1)Zc​=Vc​/Ic​=R(eτt​−1) 电容的

两端阻抗的变化如图所示

电容在加上点的瞬间，阻抗为0，相当于短路ÿ

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