解決信號完整性問(wèn)題的100條通用設計原則（干貨）

　　具有40年研究經(jīng)驗的國際大師Eric Bogatin給出的：100條使信號完整性問(wèn)題最小化的通用設計原則

　　No.1 網(wǎng)絡(luò )信號質(zhì)量問(wèn)題最小化

　　策略---保持信號在整個(gè)路徑中感受到的瞬態(tài)阻抗不變。

　　設計原則：

　　1. 使用可控之阻抗布線(xiàn)。

　　2. 理想情況下，所有的信號應使用低電平平面作為參考平面。

　　3. 若使用不同的電壓平面作為信號的參考平面，則這些平面之間必須是緊耦合。為此，用最薄的介質(zhì)材料將不同的電壓平面隔開(kāi)，幷使用多個(gè)傳感量小的去耦合電容。

　　4. 使用2D場(chǎng)求解工具計算給定特性阻抗的疊層設計規則，其中包括阻焊層和布線(xiàn)厚度的影響。

　　5. 在點(diǎn)到點(diǎn)的拓撲結構中，無(wú)論單向還是雙向，都要使用串聯(lián)端接策略。

　　6. 在多點(diǎn)總線(xiàn)中要端接總線(xiàn)上的所有節點(diǎn)。

　　7. 保持樁線(xiàn)的時(shí)延小于最快信號的上升時(shí)間的20%。

　　8. 終端電阻應盡可能接近封裝焊盤(pán)。

　　9. 如果10pF電容的影響不要緊，就不用擔心拐點(diǎn)的影響。

　　10. 每個(gè)信號都必須有返回路徑，它位于信號路徑的下方，其寬度至少是信號線(xiàn)寬的三倍。

　　11. 即使信號路徑布線(xiàn)繞道進(jìn)行，也不要跨越返回路徑上的突變處。

　　12. 避免在信號路徑中使用電氣性能變化的布線(xiàn)。

　　13. 保持非均勻區域盡量短。

　　14. 在上升時(shí)間小于1 ns的系統中，不要使用軸向引腳電阻，應使用SMT電阻幷使其回路電感最少。

　　15. 當上升時(shí)間小于150 ps時(shí)，盡量減小終端SMT電阻的回路電感，或者采用集成電阻以及嵌入式電阻。

　　16. 過(guò)孔通常呈現容性，減少捕獲焊盤(pán)和增加反焊盤(pán)出砂孔的直徑可以減少過(guò)孔的影響。

　　17. 可以考慮給低成本線(xiàn)接頭的焊盤(pán)添加一個(gè)小電容來(lái)補償它的高電感。

　　18. 在布線(xiàn)時(shí)，使所有差分對的差分阻抗為一常量。

　　19. 在差分對中盡量避免不對稱(chēng)性，所有布線(xiàn)都應該如此。

　　20. 如果差分對中的線(xiàn)距發(fā)生改變，也應該調整線(xiàn)寬來(lái)保持差分阻抗不變。

　　21. 如果在差分對的一根線(xiàn)上添加一根時(shí)延線(xiàn)，則應添加到布線(xiàn)的起始端附近，幷且要將這一區域內的線(xiàn)條間進(jìn)行去耦合。

　　22. 只要能保持差分阻抗不變，我們可以改變差分對的耦合狀態(tài)。

　　23. 一般來(lái)說(shuō)，在實(shí)際中應盡量使差分對緊耦合。

　　24. 在決定到底采用邊緣耦合差分還是側向耦合差分對時(shí)，應考慮布線(xiàn)的密度 電路板的厚度等制約條件，以及銷(xiāo)售廠(chǎng)家對疊層厚度的控制能力。如果做得比較好，他們是等效的。

　　25. 對于所有板級差分對，平面上存在很大的返回電流，所以要盡量避免返回路徑中的所有突變。如果有突變，對差分對中的每條線(xiàn)要做同樣的處理。

　　26. 如果接收器的共模抑制比很低，就要考慮端接共模信號。端接共模信號幷不能消除共模信號，只是減少振鈴。

　　27. 如果損耗很重要，應盡量用寬的信號線(xiàn)，不要使用小于5mil的布線(xiàn)。

　　28. 如果損耗很重要，應使布線(xiàn)盡量短。

　　29. 如果損耗很重要，盡量做到使容性突變最小化。

　　30. 如果損耗很重要，實(shí)際信號過(guò)孔使其具有50 ohm的阻抗，這樣做意味著(zhù)可以盡可能減少桶壁尺寸 減小捕獲焊盤(pán)尺寸 增加反焊盤(pán)出砂孔德尺寸。

　　31. 如果損耗很重要，盡可能使用低損耗因子的疊層。

　　32. 如果損耗很重要，考慮采用預加重合均衡化措施。

　　No.2串擾最小化

　　策略---減少信號路徑和返回路徑間的互容和互感。

　　設計原則：

　　33. 對于微帶線(xiàn)或帶狀線(xiàn)來(lái)說(shuō)，保持相鄰信號路徑的間距至少為線(xiàn)寬的2倍。

　　34. 使返回路徑中的信號可能經(jīng)過(guò)的突變最小化。

　　35. 如果在返回路徑中必須跨越間隙，則只能使用差分對。決不能用離得很近的單端信號布線(xiàn)跨越間隙。

　　36. 對于表面線(xiàn)條來(lái)說(shuō)，使耦合長(cháng)度盡可能短，幷使用厚的阻焊層來(lái)減少遠程串擾。

　　37. 若遠程串擾很?chē)乐?，在表面線(xiàn)條上添加一層厚的疊層，使其成為嵌入式微帶線(xiàn)。

　　38. 對于遠程串擾很?chē)乐氐鸟詈祥L(cháng)度很長(cháng)的傳輸線(xiàn)，采用帶狀線(xiàn)布線(xiàn)。

　　39. 若不能使耦合長(cháng)度短于飽和長(cháng)度，則不用考慮減少耦合長(cháng)度，因為減少耦合長(cháng)度對于近端串擾沒(méi)有任何改善。

　　40. 盡可能使用介電常數最低的疊層介質(zhì)材料，這樣做可以在給定特性阻抗的情況下，使得信號路徑與返回路徑間的介質(zhì)厚度保持最小。

　　41. 在緊耦合微帶線(xiàn)總線(xiàn)中，使線(xiàn)間距至少在線(xiàn)寬的2倍以上，或者把對時(shí)序敏感的信號線(xiàn)布成帶狀線(xiàn)，這樣可以減少確定性抖動(dòng)。

　　42. 若要求隔離度超過(guò)-60dB，應使用帶有防護布線(xiàn)的帶狀線(xiàn)。

　　43. 一般使用2D場(chǎng)求解工具來(lái)估計是否需要使用防護布線(xiàn)。

　　44. 若使用防護布線(xiàn)，盡量使其達到滿(mǎn)足要求的寬度，幷用過(guò)孔使防護線(xiàn)與返回路徑短接。如果允許，可以沿著(zhù)防護線(xiàn)增加一些短接過(guò)孔，這些過(guò)孔幷不像兩端的過(guò)孔那樣重要，但有一定改善。

　　45. 使封裝或接插件的返回路徑盡量短，這樣可以減小地彈。

　　46. 使用片級封裝而不使用更大的封裝。

　　47. 使電源平面和返回平面盡量接近，可減少電源返回路徑的地彈噪聲。

　　48. 使信號路徑與返回路徑盡量接近，幷同時(shí)與系統阻抗相匹配，可以減少信號路徑中的地彈。

　　49. 避免在接插件和封裝中使用公用返回路徑。

　　50. 當在封裝或線(xiàn)接頭中分配引線(xiàn)時(shí)，應把最短的引線(xiàn)作為地路徑，并使電源引線(xiàn)和地引線(xiàn)均勻分布在信號線(xiàn)的周?chē)?，或者使其盡量接近載有大量開(kāi)關(guān)電流的信號線(xiàn)。