第1章 绪论
高速问题引起人们的注意,*早起源于一次“奇怪”的设计失败现象:美国硅谷一家**的影像探测系统制造商早在7年前就已经成功设计、制造并上市的产品,却在*近从生产线下线的产品中出现了问题,新产品无法正常运行。这是个20 MHz的系统设计,似乎无须考虑高速设计方面的问题,更让产品设计工程师们感到困惑的是,新产品没有任何设计上的修改,甚至采用的元器件型号也与原始设计的要求一致,**的区别是集成电路(Ic)制造技术的进步,新采购的电子元器件实现了小型化、快速化。新的器件工艺技术使得新生产的每一个芯片都成为高速器件,也正是这些高速器件应用中的信号完整性问题导致了系统的失败。随着现代电子元器件工艺技术的发展,Ic开关速率的提高,信号的上升时间和下降时间迅速缩减,上升、下降时间越短,其谐波成分中的谐波频率越高,因此不管信号频率如何,系统都将成为高速系统并且会出现各种信号完整性问题。
比较10年前的一个低速器件和现今的高速器件在一段相同长度导线传播情况时可以发现,对于低速器件,传输导线可以看做是一段简单的导线,而对于现今的高速器件,信号的传播则表现出非常明显的波特性,高速的跳变信号会沿着传输线来回反射、振荡,形成常见的过冲和振铃。对于高速信号,除了需要考虑导线电阻对传输信号的影响外,还要考虑线电容、电感的影响,以及传输线之间的串扰。
……