信号完整性工程设计中常遇到的5类典型问题

信号完整性工程设计中常遇到的5类典型问题

今天咱来扒一扒工程设计中关于信号完整性的那点事，Bala一下工程设计中常遇到的5类典型问题。没有因为这些纠结过的，应该还没开始做SI设计。相信在一线摸爬滚打的工程狮看了会有共鸣！

第1类问题：必须依靠仿真的问题

有些问题，第一次设计时，如果不依靠仿真，没什么好办法知道到底行不行或者有没有危险。举一个常见的栗子：一拖多拓扑结构，这是一个出现概率很高的设计场景。假如有一个主控板，通过背板（有些公司叫底板）拖6块板卡，如果是第一次设计，那怎么评估这个方案行不行！靠设计规则？靠经验法则？靠猜？那纯粹是撞大运。当然有些人会说了，打一板试试就知道了。当然可以，但是像这种系统级的方案，打板一次费用和周期都几乎不可接受（当然土豪除外）。要提前评估方案的可行性，理论分析是少不了的，但这个问题仅靠理论分析搞不定。

咱先从理论上看看这个拓扑中会发生什么。芯片的input buffer对信号来说通常表现出很高的阻抗，信号传输到接收芯片会发生反射。下图中6个接收端都会有反射。反射回来的信号遇到走线分叉会分别进入两条岔路，比如从3反射回来的信号沿主干线向左右两个方向传输，传到1、2、4、5、6等接收器时再次发生反射。也就是3反射的信号会干扰其他芯片的接收信号。同样的，其他任何一个接收器的反射信号都会干扰别的接收器。反射过程会发生很多次，延时叠加，反复的反射震荡，这是一个很复杂的过程，理论上简单，但最终会叠加出来一个神马东西？想不出来，得靠软件。

如果不做任何处理，波形长啥样？简单的仿真就能发现明显的风险，见下图，高低电平冲得太厉害了，有隐患。

通过简单的处理，消弱反射信号在各个接收器之间反复反射震荡，我们可以把波形搞成这个样子。这下放心多了。类似这种需要仿真的问题很多，通过仿真规避风险效果很好的。