信号与电源完整性学习指南

欢迎学习《信号与电源完整性——精讲》

本网站旨在帮助您更好地理解 Eric Bogatin 的经典著作《信号与电源完整性——精讲》（第三版）。通过章节摘要、核心概念、关键术语和互动测验，系统地掌握信号完整性（SI）、电源完整性（PI）和电磁兼容性（EMC）的必备知识。

章节学习模块

附录精华

附录A总结了超过100条旨在最小化信号完整性问题的通用设计准则。这些准则是工程师在设计过程中应遵循的最佳实践，涵盖了从信号质量、串扰、电源分配网络到EMI控制的方方面面。核心思想是：在设计早期就通过遵循这些经过验证的规则来规避潜在问题。

  • 信号质量: 保持恒定的瞬时阻抗，使用受控阻抗线，并采用合适的端接策略。
  • 串扰: 增加线间距，使用地平面作为返回路径，并将敏感线路布线在带状线层。
  • 电源分配网络 (PDN): 使用相邻的电源/地平面，并使其介质尽可能薄。
  • EMI控制: 减少地弹，将高速组件远离I/O区域，并适当屏蔽。

附录B汇集了100条用于快速估算信号完整性效应的经验法则（Rules of Thumb）。这些法则是为了在没有精确仿真工具或时间的情况下，快速获得“八九不离十”的答案，从而指导早期设计决策。

  • 带宽估算: 信号带宽 (GHz) ≈ 0.35 / 上升时间 (ns)。
  • 传输线延迟: 在FR4材料中，信号传播速度约为6英寸/纳秒，即延迟约为170皮秒/英寸。
  • 特征阻抗: 50欧姆的FR4微带线，其线宽约等于介质厚度的两倍。
  • 电容/电感: 1英寸直径的导线环路，其环路电感约为85nH。一个角落的电容(fF)约等于2倍线宽(mils)。