文档介绍：5高速PCB设计-si_part5
减小SSN的措施
芯片设计时要考虑信号/电源/地的数量比，参考值为4:1:1
FPGA设计时可参考
做好芯片的封装设计，特别是处理好芯片内的电源、地，电源和地的引脚引线要尽量短
电源和地应平均分。
电源分配系统设计
电源布局布线的处理应尽量遵循下面一些规则：
有条件的情况下，尽量采用单独的电源层和地层进行供电。采用电源网络总线时，网孔越多越好，形成许多嵌套的网孔，同时总线要尽量的宽，以达到均衡电流，降低噪声的目的；
电源的走线不能中间细两头粗，以免在上面产生过大的压降。走线不能突然拐弯，拐弯要采用大于90°的钝角，最好采用圆弧形走线，电源的过孔要比普通的大一些。有条件的话，在过孔处加滤波电容；
对于那些特别容易产生噪声的部分用地线包围起来，以免产生的噪声耦合入电源。
PCB的回流设计
任何信号的传输都存在一个闭环的回路，当电流从驱动端流入接收端的时候，必然会有一个回流电流通过与之相邻的导体从接收端回流至驱动端，构成一个闭合的环路。
环路的大小和EMI的产生有着很大的关系
每一个环路都可以等效为一个天线，环路数量或者面积越大，引起的EMI也越强。
交流信号会自动选取阻抗最小的路径返回驱动端
但实际情况中，特别是在高密度布线的PCB板上，过孔，缝隙等都可能降低参考平面理想的特性，而表现为更复杂的回流形式
信号回流的途径是多方面的：参考平面，相邻的走线，介质，甚至空气都可能成为它选择的通道。
与信号线耦合最强的将为信号提供最主要的回流途径。
信号回流对EMI的影响
参考下图可以看到：信号和回流外部区域，由于磁场的极性相反，可以相互抵消，而中间部分是加强的，这也是对外辐射的主要来源。
很明显，只要缩短信号和回流之间的距离，就可以更好的抵消外围的电磁场，同时也能降低中间加强部分的面积，大大抑制EMI。
理想信号回流示意图
实际情况中的信号回流
回流问题
设计高速信号，必须要考虑回流的问题。
回流设计不好，会引起阻抗反射、EMI等问题。
电容和接地过孔对回流的作用
利用电容的储能滤波特性，稳定电压，消除高次谐波，从而达到降低EMI的效果。
多层PCB设计中，由于布线密度，拓扑结构的要求，信号走线经常需要在层间切换，如果它所参考的地平面也发生变化，那么该信号的回流路径将发生变化，从而产生一定的EMI问题
最有效的解决方法就是合理添加电容或过孔。
如果两个不同的参考平面都是地或都是电源，可以通过添加接地过孔或者电源连接过孔来为信号的回流提供回路
如果两个参考平面是电源和地之间的切换，那么就可以利用旁路电容提供低阻抗的回路
信号换层带来的EMI问题及解决办法
电容的作用
电容的作用
作为系统有低频噪声，也有高频噪声，但任何一种电容都只有有限的有效频率范围，所以需要使用不同类型的电容来达到系统的噪声滤波作用。
Bulk Capacitance（大电容）
电解电容或大的钽电容，主要用于电源，几个芯片一个
Bulk Capacitor针对的是低频的噪声。主要是针对Ceramic Capacitor无法有效滤除的低频部分。
Bulk Capacitor还有一个“功率蓄水池”的作用，放置在高速芯片管脚附近
High Frequency Ceramic Capacitance
Ceramic Capacitance针对的是Bulk Capacitance无法有效滤除的高频噪声。特别是10M~200MHz这个区间。
根据材料的不同又分为NPO,X7R,X5R和Y5V几种，根据尺寸又分为1206，0805，0603，0402几种
使用时需要注意选择合适的封装以及合理的Fanout及布局布线，以增加滤波效果。
电容的作用
Interplane Embeded Capacitance
由于电容固有的ESL以及来自于布线的ESL的原因，对于高于1G的频率，电容已经不起作用了，这时候Interplane Embeded Capacitance对于滤波起主导作用了。
电源层和地层距离越近，对高频噪声的滤波就越好
高速电路的时序设计
基本概念
时序概念：在数字电路中表达一种信息状态的一组数字信号的相位关系。
应用环境：数字电路
电路组成部件：CPU、存储器、逻辑器件
同步时序电路：所有的时钟连接在一起，并使触发器同时翻转，延时固定
异步时序电路：时钟不连接在一起，触发器不同时翻转，延时积累。
互连设计中时序电路为同步时序电路，在这种电路中信号传输的实质是：在发送端，用时钟信号从存储器中读出数据或地址控制信号；在接收端，用时钟信号去锁存数据或地址控制信号。
存储器和锁存器的实质就是触发器，所以研究触发器的延时参数和锁存参数是时序分析的关键
高速电路的时序设计
时序