文档介绍：SI---Signal Integrity 信号完整性 PI---Power Integrity 电源完整性 emc---patibility 电磁兼容 rf --radio frequency 射频 emc=emi+ems EMI( 电磁辐射) = 传导干扰(conduction)+ 辐射干扰(emission) SI: 由傅立叶变换可看出,信号上升越快, 高次谐波的幅度越大, MAXWELL 方程组看知, 这些交流高次谐波会在临近的线上产生交变电流. 甚至通过空间寄生电容直接辐射到另外的导体, 所以这些高次谐波就是造成辐射干扰(emission) 的主要因素;( 说的简单点,就是信号上升越快,信号越完整,信号品质越好,但是对于 emi 不好) PI: PCB 上存在数字\\ 模拟区域, 高频\\ 低频区域等不同的区域和平面, 如果分割不当则很容易相互干扰, 即传导干扰(conduction). 电源完整性之 APSIM-SPI 篇在 PCB 设计中, 高速电路的布局布线和质量分析无疑是工程师们讨论的焦点。尤其是如今的电路工作频率越来越高,例如一般的数字信号处理(DSP) 电路板应用频率在 150 - 200MHz 是很常见的, CPU 板在实际应用中达到 500MHz 以上已经不足为奇, 在通信行业中 Ghz 电路的设计已经十分普及。所有这些 PCB 板的设计, 往往是采用多层板技术来实现。在多层板设计中不可避免地为采用电源层的设计技术。而在电源层设计中, 往往由于多种类的电源混合应用而使得设计变为十分复杂。那么萦绕在 PC B 工程师中的难题有哪些? PC B 的层数如何定义?包括采用多少层?各个层的内容如何安排最合理?如应该有几层地, 信号层和地层如何交替排列等等。如何设计多种类的电源分块系统?如 , , 5V, 12V 等等。电源层的合理分割和共地问题是 PCB 是否稳定的一个十分重要的因素。如何设计去耦电容?利用去耦电容来消除开关噪声是常用的手段, 但如何确定其电容量?电容放置在什么位置?什么时候采用什么类型的电容等等。如何消除地弹噪声?地弹噪声是如何影响和干扰有用信号的?回路( Return Path ) 噪声如何消除?很多情况下, 回路设计不合理是电路不工作的关键, 而回路设计往往是工程师最觉得束手无策的工作。如何合理设计电流的分配?尤其是地电层中电流的分配设计十分困难, 而总电流在 PCB 板中的分配如果不均匀, 会直接明显地影响 PCB 板的不稳定工作。另外还有一些常见的如上冲, 下冲, 振铃( 振荡), 时延, 阻抗匹配, 毛刺等等有关信号的奇变问题,但这些问题和上述问题是不可分割的。它们之间是因果关系。总的来说, 设计好一个高质量的高速 PCB 板, 应该从信号完整性(SI---Signal Integrity) 和电源完整性(PI---Power Integrity ) 两个方面来考虑。尽管比较直接的结果是从信号完整性上表现出来的, 但究其成因, 我们绝不能忽略了电源完整性的设计。因为电源完整性直接影响最终 PCB 板的信号完整性。有一个十分大的误区存在于 PCB 工程师中间,尤其是那些曾经使用传统 EDA 工具来进行高速 PCB 设计的工程师。有很多工程师曾经问过我们:“为什么用 EDA 具的 SI 信号完