搞懂这三个问题，就不要看这本书了

关于这本书，之前是奔着学习DDR知识部分来的，谁知道开篇的三个问题，让我将其看完了。这里面还有关于Jitter的内容，也是觉得还有必要一读。关于DDR和Jitter后面会有写这部分知识的文章，所以这边就先放一下。

信号完整性学习之路

信号完整性相关基础知识（设计，测试&仿真）总结 杂谈（生活与职场）。 一起学习，共同进步！

53篇原创内容

公众号

01

仿真部分

这中间仿真设计案例实操部分，EDA的工具，使用的是Mentor HyperLynx，之前在外企有用过Mentor进行版图设计，仿真软件那时候公司还没有导入，最新使用的是Sigrity。所以HyperLynx没用过，这里面的实操部分，就略过。

仿真模型部分有必要讲一下。这里比较详细讲了IBIS模型，除了模型的基础知识，特别强调模型验证，这一点和之前文章《仿真前需要做什么？》理论相通，不管怎么样，一定要对所拿到的模型进行确认和验证，来确保仿真结果的准确性。

前文的读书笔记中，认为电磁理论才是信号完整性的入门。本书将电磁波进行细化到微波来讲。微波为频率300MHz至300GHz的电磁波，根据波长与速度的关系，整个微波频段按照波长又分为：分米波，厘米波和毫米波。现有电子产品的频率范围也确实在微波频段内。笔者给了个“30GHzCm”，根据其转换，确实能很快换算波长和频率关系。

本书中多处提到1/4波长，希望大家保持对1/4波长这个数值的敏感性，以及以此为基准的整数倍都需要关注。传输线的长度，过孔的间距等等，都要基于此标准进行控制，以防止EMI问题。

02

电源部分

之前电源完整性基础知识，更多是在AC PDN 部分，DC IR Drop部分。其实这里面还有一个OPTIMIZE PI，关注去耦电容。本书更多放在电容摆放位置方向。关于电容摆放位置，很多资料给出的是电容尽量靠近芯片，解释是减少回路电感，确实这个原因也有。除了这个原因，还可以考虑电容去耦半径。

电容的去耦半径，而这个就是噪声源与电容补偿电流之间的相位关系。噪声源到电容，电容给出补偿电流到噪声扰动区，这两个延迟必要造成相位的差别。

距离越近，相位差越小，补偿能量越多。

噪声源到电容的距离为1/4波长时，补偿相位正好相差180°，去耦作用完全失效。经验值是控制在波长的1/50之内。

书中还举例说明，一个0.01微法，0402封装，寄生电感（本体等效电感、引线电感以及过孔等效电感）1.5纳亨，其布线安装后的谐振频率为：

谐振频率所对应的周期约为25ns。信号在电路板的传播速度为6in/ns，波长为150inch。选取经验值150/50=3 inch，大约等于7.5厘米。

容值越大，谐振频率越低，对应波长越长，去耦半径越大；

容值越小，谐振频率越高，对应波长越短，去耦半径越小。

所以经验上给出：容值小先靠近摆放，容值大的相对靠近摆放。

回到补偿电流公式，发现电流强度是指数级别衰减，电容本身补偿能力的下降，加上电路板布线的EM电磁环境复杂性，这个计算理论值明显偏大。所以经验上只给出：去耦电容尽量靠近。

关于去耦电容如何打孔，搞懂下图就可以了。

03

思考部分

最后，笔者给出SI工程师需要做的几个方面：

1.坚持理论学习；这一点深有体会，这也是读书笔记系列的初衷。里面说到的电磁波理论，编码理论等，也是觉得自己以后需要加强与关注的。

2.适当参加培训；这一点，个人的理解是多和外部保持联系。

3.不要盲目相信设计规范；刚开始，也是对某些大厂的设计规范深信不疑，后来才觉得这里面也有不合理的部分，很长一段时间才意识到加强基础理论的学习，希望为时不晚。

4.总结经验，不断提高。针对不同的产品，抓住基础理论点，结合自身产品特性，才能做出准确且合理的设计。

Call back回文初，这三个问题是：

1. 在高速信号线的传输结构中，能不能以电源平面作为参考平面？到底是以地平面作为参考平面好，还是以电源平面作为参考平面好？

2.高速差分信号的布线中，P/N差分线之间要做长度匹配，而在做等长匹配的过程中势必由于线间距的变化而引起阻抗不连续。对于更高速的差分信号线（例如6Gbps 以上的差分信号线）布线，需不需要做等长匹配？长度匹配非要做到5mil之内？

3. 高速信号码间干扰（ISI：Inter Symbol Interference），对于同样一个问题，来自两本技术资料的字面描述完全不一致。一种是：“当信号沿传输线传播时，总存在反射、串扰或其他噪声源引起的噪声。这些噪声会影响发送到传输线上的信号，降低时序容限和信号完整性容限。这种现象称为ISI”。·

另一种“在有损媒质中，（较高频率的）比特流可能会造成跳变时序和信号幅度偏离理想值。……由于容性效应，每次电平跳变都要有一定的电荷充放电时间。如果前次跳变的电平在达到预定电平之前，紧接着发生又一次跳变，那么当前比特就可能产生时间和电平量级的偏差，这种效应会级联累积”。

遇到这种情况，我们该怎么衡量标准？

搞懂这三个问题，这本书就可以不看了。

最后，借用文中一句话来结尾：

理解和掌握最根本的理论，是解释和解决一切高速问题永远不变的法宝！