高速信号完整性的基本理论.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,高速电路信号完整性分析与设计,电子工业出版社教材配套电子教案,第二章高速信号完整性的基本理论,基本电磁理论,高速电路基本知识,信号完整性的基本概念,基本电磁理论,麦克斯韦方程组,经典电磁理论的基石是麦克斯韦方程组，它是描述一切宏观电磁现象的基本规律。,麦克斯韦方程组如下：,微分形式 积分形式,基本电磁理论,高频时的一些效应：,集肤效应：在高频情况下，电磁波进入良导体中会急剧衰减，甚至在还不足良导体中一个波长的距离内，电磁波已受到显著衰减，所以高频电磁场只能存在于良导体表面的一个薄层内，这种现象称为集肤效应。,近邻效应：当通有相反方向电流的两邻近导体，在相互靠近的两侧面最近点电流密度最大；当两载流导体电流方向相同时，则两外侧面的最远点电流密度最大。,基本电磁理论,传输线理论,广义传输线是导引电磁波沿一定方向传输的导体、介质或由它们组成的导行系统。我们一般所讨论的传输线是指微波传输线，是长线理论，即当传输线的几何尺寸与电磁波的波长可以相比拟时，必须考虑传输线的分布参数,(,或称为寄生参数,),。,基本传输线理论：当传输线是长线时，即传输信号速率或频率达到一定值时，传输信号的通道上的分布参数必须考虑。,集成传输线理论：集成传输线包括微带线、带状线、耦合线和各种共面波导。,基本电磁理论,匹配理论,阻抗匹配理论：要使信号在传输线上无反射传输，即信号能量完全被负载所吸收，则传输线的负载阻抗与传输线的特性阻抗相等，即,Z,L,=Z,0,=Z,in,，使线上电压与电流为行波，此种匹配称为阻抗匹配。,基本电磁理论,(a)L,型匹配电路,(,R,S,R,L),(b)L,型匹配电路,(,R,S,R,L),基本电磁理论,T,型匹配电路,型匹配电路,高速电路基本知识,时间与频率、时域与频域,时间与距离,集总系统,带宽与上升时间,四种电抗,信号完整性的基本概念,信号完整性,(Signal Integrity,SI),主要讨论的是信号沿导线传输后的质量和时序问题。,通常，需要解决的信号完整性问题包括：,（,1,）反射,(Reflection),（,2,）串扰,(Crosstalk),（,3,）过冲,(Overshoot),和下冲,(Undershoot),（,4,）振铃,(Ringing),（,5,）地平面反弹噪声,(Ground Bounce),与同时开关噪声,(SSN),（,6,）电源分配（,7,）时序问题 （,8,）,EMI,问题,