高速電路設計中信號完整性分析

上圖中將會出現兩個潛在的問題：

a、A 和B兩點間地平面需要被連接通過一個低阻抗的通路如果地平面間連接了較大的阻抗，在地平面引腳間將會出現電壓倒灌。這就必將會導致所有器件的信號幅值的失真并且疊加輸入噪聲。

b、電流回流環的面積應盡可能的小,環路好比天線。通常說話，一種更大環路面積將會增大了環路輻射和傳導的機會。每一個電路設計者都希望回流電流都可直接沿著信號線，這樣就最小的環路面積。

用大面積接地可以同時解決以上兩個問題。大面積接地可以提供所有接地點間小的阻抗，同時允許返回電流盡量直接沿著信號線返回。

在 PCB設計者中一個常見的錯誤是在地電層上打過孔和開槽。下圖顯示了當一條信號線在一個開過槽的地電層上的電流流向。回路電流將被迫繞過開槽，這就必然會產生一個大的環流回路。

通常而言，在地電源平面上是不可以開槽的。然而，在一些不可避免要開槽的場合，PCB 設計者必須首先確定在開槽的區域沒有信號回路經過。同樣的規則也適用于混合信號電路。

PCB 板中除非用到多個地層。特別是在高性能ADC電路中可以利用分離模擬信號、數字信號及時鐘電路的地層有效的減少信號間的干擾。需要再次強調的，在一些不可避免要開槽的場合，PCB設計者必須首先確定在開槽的區域沒有信號回路經過。

在帶有一個鏡像差異的電源層中也應注意層間區域的面積（如下圖）。在板卡的邊緣存在電源平面層對地平面層的輻射效應。從邊沿泄漏的電磁能量將破壞臨近的板卡。見下圖a。適當的減少電源平面層的面積（見下圖b），以至于地平面層在一定的區域內交疊。這將減少電磁泄漏對鄰近板卡的影響。

4、信號布線

保證信號完整性最重要的就是信號線的物理布線。PCB設計者經常處在工作壓力下，不僅要在盡可能短的時間完成設計，而且還要保證信號的完整性要求。掌握如何平衡可能出現的問題與信號的間距將推動系統設計的進程。高速電流不能有效處理信號線中的不連續。在下圖a

中最容易出現信號不連續的問題。在低速電路中對通常不需要考慮信號的不連續性，而在高速電路中就必須考慮這個問題。因此，在電路設計中與采用下圖中b/c

所示的方式，可以有效的保證信號的連續性。