预减轻敌对衡是高速串行互连中改善 信号 质量，减小误码率的一项关键措施。在GHz以上长距离高速串行互连中，仅仅做好通道的提升远远不够，还须要调整预减轻敌对衡 参数 能力成功数据的牢靠传输。在工程设计中，有两种广泛存在的意识误区：
1)以为通道设计中的不理想起因都能经过平衡启动有效补偿。
2)片面强调平衡增益的dB值，以为通道衰减了多少dB 就要经过平衡补偿多少dB，而不思考不同平衡模式的特性。这些意识误区或许造成通道设计的不完善，形成平衡参数调整起来艰巨，或造成调整平衡参数时方向性的失误，长期间找不到适合的平衡参数。正确性能和提升平衡参数，须要对平衡原理有深化的了解。了解不同平衡模式的特点，能力有针对性地对参数启动调整。
10.1互连中的信号畸变
典型的高速串行互连系统如图10-1所示，包括发送器TX、互连通道、 接纳器 RX。高速互连的发送器TX和接纳器RX中往往蕴含十分复杂的性能电路，发送器内或许蕴含复杂的锁相环电路、预减轻(或去减轻)电路等，接纳器或许内置 可变增益加大器 (VGA)、CDR 时钟 复原电路、线性平衡电路(CTLE)、反应裁决平衡电路(DFE)等。互连通道或许会蕴含传输线、过孔、 衔接器 、 耦合 电容 等。整个互连系统中任何一部分不理想的起因都或许会影响信号的传输， 芯片制作 商对高速互连的TX和RX都会启动细心的提升设计以顺应数据的高速传输，而互连通道的提升设计须要在 PCB设计 阶段成功。
信号经过互连通道的环节中，反射、串扰、介质损耗、导体损耗、辐射等都会惹起信号能量损失。理论辐射损耗对信号自身的影响可以疏忽不计。反射和串扰可以经过阻抗的延续性提升以及层叠结构规划布线等模式启动有效的克服，本章不探讨相关内容。介质损耗和导体损耗对高速串行互连影响极大，尤其在通道较长的状况下，两种损耗是数据传输的关键瓶颈。图10-2显示了摆幅为1V的10.3125 Gbps差分信号经过一条30英寸长的互连通道前后信号波形的变动，能量的损耗使信号经过互连通道后发生了重大的畸变。最显著的两个特征是信号边际变缓，摆幅减小。
从时域波形上看，互连通道损耗对信号的影响和码型无关。关于“1”、“0”交替的相似时钟信号，损耗关键使信号的摆幅减小，如图10-3中左侧椭圆标记部分所示。关于随机码信号，高电平或低电平幅度能抵达多大，和该bit位前面的数据无关，图10-3中显示了两个从“0”跳变到“1”,但高电平幅度不分歧的状况。第一种数据组合为“0001”,第二种数据组合为“1101”,虽然都是从“0”跳变到“1”,然而因为前面两个bit位数据不同，跳变后能到达的高电平幅度不一样，这是一种典型的码间搅扰(ISI)现象。码间搅扰造成的高下电平幅度的不确定性，肯定影响接纳信号的眼图高度，使眼高变小，重大状况下甚至齐全闭合。
码间搅扰不只影响信号的幅度，还影响信号的边际位置。图10-4中同时显示了3种数据组合状况下的信号波形，a图为完整码型的波形，b图为部分加大图。无论是回升沿还是降低沿，码型不同，边际出现的位置也不同，因为传输数据的随机性，信号边际出现的时辰在期间轴上会占肯定的宽度，这就是衰减惹起的颤抖，颤抖造成接纳信号眼图宽度减小。当通道损耗十分大时，信号被重大衰减，眼图或许会齐全闭合，图10-5显示了摆幅为1V 的10.3125 Gbps差分信号经过30英寸长的互连通道后的眼图，因为衰减过大，眼图已齐全闭合。
因此，损耗惹起的信号波形畸变在高速串行互连中是十分重大的疑问，尤其在长距离互连中，比如经过背板互连的通道长度或许会超越1m，这时肯定借助平衡技术来补偿信号的衰减。
以上内容来自行业内驰名专家——于博士，著述“ 信号完整性揭秘-于博士SI设计手记 ”书中第十章第一节！
什么是高速信号完整性设计和分析
我们在用示波器测量PCB板上信号时，经常会在信号的波形上发现一些奇怪的现象：比如信号跳变后会产生很大的尖峰毛刺，可能尖峰后面还会有上下起伏波动。 有时候信号的边沿会出现一个平台，有点像人的肩膀。 还有时你可能会遇到信号的边沿不是平滑上升的，会出现一个回沟，上升到中途突然跌落下来然后再继续上升。 回想一下，你是否遇到过类似情况？这些现象就是信号完整性问题的典型表现。 信号完整性一词没有一个唯一的规范定义，通常是指高速PCB中由于信号、互连结构、电源系统等因素相互作用，最终使信号产生扭曲畸变的一种现象。 这时可以说信号在传输过程中被破坏了，变得不完整。 关于信号完整性，于博士是这方面的专家。 你可以到网上查询一下于博士的网站，里面有很多解释以及学习的内容，也可关注一下于博士信号完整性的微信公众号（SIG007），视频内容都有，可以去学习一下。
信号完整性系列之“术语解释”
本文将深入解析信号完整性领域的专业术语，帮助理解高速设计中的关键概念。 信号完整性（SI）：在高速产品设计中，它涵盖了由互连线可能导致的所有问题，涉及信号在传输过程中的完整性和可靠性。 电源完整性（PI）：这项技术关注的是确保电源源端和负载端的电压以及电流满足设备工作需求，保证系统的稳定运行。 电磁兼容（EMC）：系统在电磁环境中正常工作并避免干扰他人的能力，由电磁干扰（EMI）和电磁抗扰（EMS）两部分构成。 EMI关注设备产生的电磁噪声，而EMS则是设备抵抗外部电磁环境影响的能力。 传输线：是数字或模拟信号在两点间传输的介质，通常由一对导体组成，包含信号路径和返回路径。 微带线（Micro-Strip）与微带线（Strip-Line）：前者只有一个参考平面，后者则有两边。 两者是设计中常见的传输线形式。 传输延迟（Propagation Delay）：信号在传输线上的行进时间，受线路长度和信号速度影响。 反射（Reflection）：由于阻抗不匹配导致信号能量部分反射，影响信号的完整传输。 串扰（Crosstalk）：信号线间通过互感和互容产生的噪声，分为远端串扰（影响接收端）和近端串扰（影响发送端）。 过冲（Overshoot）和下冲（Undershoot）：信号波形的峰值或谷值偏离理想值的现象，分别指信号上升或下降过程中的极端变化。 阻抗（Impedance）：传输线上电压与电流的比例，是影响信号传输的关键因素。 阻抗匹配（Impedance Matching）：通过添加电阻或电容器件以确保输入和输出阻抗一致，减少反射。 偏移（Skew）：信号在不同接收点的时间差异，影响同步性能。 振荡（Oscillation）：信号波形的反复过冲和下冲，分为欠阻尼振铃（Ringing）和过阻尼环绕振荡（Rounding）。 抖动（Jitter）：信号特定时刻的短期位置偏离，影响信号的精确性。 回沟（Ring-Back）：信号上升过程中电压非线性下降的现象。 地弹（Ground Bounce）：芯片内部与板级地电平之间的电压波动，如同“地”在跳动。 轨道塌陷（Rail Collapse）：由于电源和地之间的阻抗，可能导致电压降低，影响信号质量。 建立时间和保持时间：分别是器件对输入信号稳定性的要求，确保信号有效传输的时间窗口。 深亚电子作为一家拥有20年经验的工业级多层PCB制造商，提供包括PCB制板、设计、BOM配单、FPC柔性板和SMT贴装的一站式服务。 通过在线平台深亚电子_工业级产品电路板一站式制造，用户可以方便地下单、打样和PCBA加工。 如需了解更多，可搜索“深亚电子”或“深亚pcb”。
信号完整性简介及详细资料
简介
不管是在系统中什么地方，隔离并排除信号完整性故障总是一项极具挑战性的任务。 您需要高频宽而且省时的解决方案来正确解决高速信号偏差问题，信号完整性测试设备数字示波器、逻辑分析仪、实时频谱分析仪、时域反射计解决方案、信号发生器、高保真探头和分析软体。
信号完整性分析理论研究包括
一般讨论的信号完整性基本上以研究数字电路为基础，研究数字电路的模拟特性。 主要包含两个方面:信号的幅度(电压)和信号时序。
与信号完整性噪声问题有关的四类噪声源:
1、单一网路的信号质量
2、多网路间的串扰
3、电源与地分配中的轨道塌陷
4、来自整个系统的电磁干扰和辐射
当电路中信号能以要求的时序、持续时间和电压幅度到达接收晶片管脚时，该电路就有很好的信号完整性。 当信号不能正常回响或者信号质量不能使系统长期稳定工作时，就出现了信号完整性问题。 信号完整性主要表现在延迟、反射、串扰、时序、振荡等几个方面。 一般认为，当系统工作在50MHz时，就会产生信号完整性问题，而随着系统和器件频率的不断攀升，信号完整性的问题也就愈发突出。 元器件和PCB板的参数、元器件在PCB板上的布局、高速信号的布线等这些问题都会引起信号完整性问题，导致系统工作不稳定，甚至完全不能正常工作。
信号完整性和低功耗在蜂窝电话设计中是特别关键的考虑因素，EP谐波吸收装置有助三阶谐波频率轻易通过，并将失真和抖动减小至几乎检测不到的水平。
随着积体电路输出开关速度提高以及PCB板密度增加，信号完整性已经成为高速数字PCB设计必须关心的问题之一。 元器件和PCB板的参数、元器件在PCB板上的布局、高速信号的布线等因素，都会引起信号完整性问题，导致系统工作不稳定，甚至完全不工作。 如何在PCB板的设计过程中充分考虑到信号完整性的因素，并采取有效的控制措施，已经成为当今PCB设计业界中的一个热门课题。
相关图书
图书信息
《信号完整性分析》
作者:(美)伯格丁
作者简介
Eric Bogatin，于1976年获麻省理工大学物理学士学位，并于1980年获亚利桑那大学物理硕士和博士学位。 GigaTest实验室的首席技术主管。 多年来，他在信号完整性领域，包括基本原理、测量技术和分析工具等方面举办过许多短期课程，培训过4000多工程师，在信号完整性、互连设计、封装技术等领域已经发表了100多篇技术论文、专栏文章和专著。
译者简介
李玉山，现为西安电子科技大学教授、国家重点学科电路与系统博士生导师、国家电工电子教学基地副主任。
内容简介
《信号完整性分析》作者以实践专家的视角提出了造成信号完整性问题的根源，特别给出了在设计前期阶段的问题解决方案。 这是面向电子工业界的设计工程师和产品负责人的一本具有实用价值的参考书，其目的在于帮助他们在信号完整性问题出现之前能提前发现并及早加以解决，同时也可作为相关专业本科生及研究生的教学指导用书。
《信号完整性分析》全面论述了信号完整性问题。 主要讲述了信号完整性和物理设计概论，频宽、电感和特性阻抗的实质含义，电阻、电容、电感和阻抗的相关分析，解决信号完整性问题的四个实用技术手段，物理互连设计对信号完整性的影响，数学推导背后隐藏的解决方案，以及改进信号完整性推荐的设计准则等。 该书与其他大多数同类书籍相比更强调直观理解、实用工具和工程实践。 它以入门式的切入方式，使得读者很容易认识到物理互连影响电气性能的实质，从而可以尽快掌握信号完整性设计技术。
译者序
本书作者Eric Bogatin具有20多年从事信号完整性研究、进行互连设计和开展工程师培训的经验。 作者在书中以独特的工程视角和入门式的切入方式揭示了信号完整性问题的根源，帮助读者尽可能在电子设计的初期找到信号完整性问题的解决方案。 本书是他在信号完整性领域的一部力作，特色鲜明、可读性强，主要的读者对象是电子设计工程师。
当前，电子系统与电路全面进入1 GHz以上的高速高频设计领域。 在实现VLSI晶片、PCB和系统设计功能的前提下，具有性能属性的信号完整性问题已经成为电子设计的一个瓶颈。 国外在理论研究、工程实践和EDA软体方面都有很多建树。
前言
通常，人们一提到印刷电路板(PCB)和IC封装设计，常常会想到电路设计、版图设计、CAD工具、热传导、机械工程和可靠性分析等。 随着现代数字电子系统突破1 GHz的壁垒，PCB板级设计和IC封装设计必须都要考虑到信号完整性和电气性能问题。
凡是介入物理设计的人都可能会影响产品的性能。 所有的设计师都应该了解设计如何影响信号完整性，至少能够和信号完整性专业的工程师进行技术上的沟通。
传统的设计方法学是:根据要求研制产品样机，然后进行测试和调试。
序言
电子工业的发展受到简单经典法则的支配:摩尔定律最早给出了电子产品的这一发展方向-更小、更快、更便宜、研发周期更短。 终端用户的要求迫使所有的半导体产品供应商一定要遵循这个规律。
支撑摩尔定律的光刻和IC制造工艺不断进步，这意味着片上特征尺寸的不断减小。 这种减小产生两个深远影响:首先，晶片门数不断增加，以至于在同样成本、同样尺寸的晶片上可以有更强的功能。 第二，当门的沟道长度减小时，门的开关时间会减少。 短的开关时间意味着输出驱动器上升时间变短，时钟频率可以更高。
目录
第1章 信号完整性分析概论
第2章时域与频域
第3章阻抗和电气模型
第4章电阻的物理基础
第5章电容的物理基础
第6章电感的物理基础
第7章传输线的物理基础
第8章传输线与反射
第9章有损线、上升边退化和材料特性
第10章传输线的串扰
第11章 差分对与差分阻抗
附录A 100条使信号完整性问题最小化的通用设计原则
附录B 100条估计信号完整性效应的经验法则
附录C 参考文献
附录D 术语表