信号完整性以及串扰

Posted 2021-03-02 wt-seu

1、定义

　　信号完整性是指：信号能够按照时序要求定时到达，同时具有较好的信号质量（波形）。信号完整性问题研究的领域比较广泛，包括信号线上的信号完整性以及电源网络的电源完整性，信号完整性问题在高抽象层次表现为噪声和延时，这些问题都是由电路层中的电阻、电容和电感导致的。

2、串扰噪声恶化的原因

　　（1）布线密度加大；

　　（2）金属线厚度的增加将导致侧面积的增加；

　　（3）布线层增多：高金属层与基底层之间的距离加大，导致对地电容减小，线间耦合电容占比增大；

　　（4）工作频率提高：高频下的器件由于充放电所产生的噪声源越来越多；

　　（5）工作电压降低：噪声容限降低

3、串扰的影响因素

　　（1）干扰线与受扰线之间的耦合电容，耦合电容越大，相互影响越大。

　　（2）干扰线的驱动信号强度大小和切换速度，切换速度越快越容易通过耦合电容注入更多的噪声从而影响受扰线。

　　（3）受扰线的对地电容，受扰线的对地电容越小，抗干扰能力越弱。

4、串扰噪声的分类

　　（1）功能噪声

　　　　这种串扰噪声是指受扰线原本处于静止状态，由于干扰线电压的变化而引起毛刺（Glitch）。当毛刺超过噪声容限且改变了原有信号值时，如果这种现象恰好被存储部件捕获，电路状态就会改变，导致功能性错误。

　　（2）延迟噪声

　　　　这种串扰噪声是指受扰线本身即处于电压变化过程中，此时干扰线的电压变化有可能加快或减慢其变化（取决于同向变化或反向变化），引起时序的不确定。如果受扰线的电压变化减慢且处于关键路径，可能导致建立时间违规，影响电路工作频率；而如果受扰线电压变化增快，又容易引起保持时间违规，同样会使电路失常。

5、串扰的解决办法

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