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1、高速电路与系统互连设计中信号完整性(SI)分析(之34二：信号、互连线、模型、测量的带宽),李玉山,西安电子科技大学电路CAD研究所,高带电路与系统互连役入中信号完整性(SI)今析(之3 4二 : 信号、互连线、模更、 测量的带宽)栖到山西安电子科技大学电路CD研究所2.0- 引言研究信号的基本性质，常用的是时域和频域。人们对时域比较熟悉。而频域则更有助于理解和掌握许多信号完整性效应，如阻抗、有损线、电源分布网络、测量及模型 。关于时域和频域，面对一个问题的两个方面: 上升时间和带宽。前者是时域，后兰是频域。下面，要把带宽概念扩展到互连线、模型和测量中。2.1 时域提示 时域是真实世界，是惟一
2、实际存在的域。之所以这样认为，是因为从出生起，我们的经历都是在时域中发展和验证的，人们已经习惯于事件按时间的先后顺序而发生 (人类生活在 H7H2t 的四维世界关 时钟波形的两个相关又不同的重要参数是: 时钟周期和上逢时间。图 2. 1 说明了这些特征。 SS Voltage,V 图 2. 1 典型的时钟谱形，图中标明了 1 6Hz 时钟信号的时钟周期和 10-90 上升时间。下降时间一般要比上升时间短一些，有时会出现更多的噪声上升时间有两种定义。一种是默认方式: 10-90 上升时间。第二种是 20-80 上升时间。一些实际器件 IBIS 模型采用 20-80 定义, 可能造成混乱时域波形下
3、降时间的定义也是 10-90 和 20-80。下降时间通常比上升时间短，这是由典型 CMOS 输出驱动器设计造成。2.2 频域中的正弦波奏示 。” 频域最重要的性质是: 它不是真实的，而是一个数学构造。时域是惟一客现存在的域，而频域是一个遵循特定规则的数学范畸。 正弦波是频域中惟一存在的波形，这是频域中最重要的规则，即正弦波是对频域的撒述。 工程师们在频域中使用正弦波，时域中任何波形都可用正弦波合成。这是正弦波的一个重要性质。但并不是正弦波独有的。事实上，正弦波有四个性质:1，完备性:任何波形可由正弦波组合描述。2，正交性: 任何两个频率不同的正弦波都是正交的。两个正弦波相飞并在时间轴积分，则
4、积分值为零。3，概念直观: 正弦波有精确的数学定义。4，解析性好: 正弦波及其微分存在，没有上下边界。 使用正弦波，则与互连线的电气效应相关问题变得容易理解。变换到频域并用正弦波描述，有时会比在时域能更快地得到答案。 名示 ”毕宽，时域是客观存在的，我们不能腊高有这个基础，除非频域中有求散葵宁的捷径。描述互连电路，常常包括电阻、电感和电容的组合。电路中这些元件可用二阶线性微分方程描述，这类微分方程的解就是正弦波。这类电路中, 实际产生的波形就是由上述微分方程的解所对应的波形组合而成。司头 际的电路模型含电阻、电感、电赛、传输线。输入信号是任意波形。 电路不同, 对输入加工处理的结果也不同。如 2.2 所示, 用若干了种复杂的波形。E弱波的组合就能容易地描述各input 一input: output是 2.2 快速廊治与理想 RLC 电路相互作用时的时域行为。当数字号与互连线(它常常可以并述成理塘 RLC 电路元件的组合) 相互作用时， 就产生正弦波输出
