高速数字电路信号完整性分析

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集成度和电路规模的提高使高度集成电路系统中的互连线数目剧增,从而导致系统中互连线的密度和长度都有所增加。而且,在提高集成度的同时,集成电路的工作速度也在不断上升。随着特征尺寸的减小,集成规模的扩大和时钟频率的提高,正确处理高速信号问题,即信号完整性问题成为一个设计成功的重要因素。 针对上述问题,根据平时阅读大量文献积累的知识,参考专家学者在本领域的研究成果,本文分析研究了板级的信号完整性问题;并应用相关理论,对机车信号车载系统的PCB板进行了仿真研究。 文章介绍了信号完整性的研究内容和仿真方法,以及理想传输线理论。详细讨论了传输线上的反射,包括反射的发生机制,过载和欠载传输线的反射,电抗性负载的反射等;介绍了消除反射的端接策略,通过仿真,对不同的端接策略进行了分析比较。文章详细介绍了串扰的发生机制,分析了差摸和共模串扰对传输线特性参数的影响;通过仿真,研究了影响串扰的各因素,并总结了抑制串扰的一般方法。文章还分析了某机车信号车载系统板级的信号完整性问题,给出了改进方案。文章最后,对研究工作进行了总结,并对接下来的工作进行了展望。
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