解決信號完整性問題的100條通用設(shè)計原則（干貨）

　　具有40年研究經(jīng)驗的國際大師Eric Bogatin給出的：100條使信號完整性問題最小化的通用設(shè)計原則

　　No.1 網(wǎng)絡(luò)信號質(zhì)量問題最小化

　　策略---保持信號在整個路徑中感受到的瞬態(tài)阻抗不變。

　　設(shè)計原則：

　　1. 使用可控之阻抗布線。

　　2. 理想情況下，所有的信號應(yīng)使用低電平平面作為參考平面。

　　3. 若使用不同的電壓平面作為信號的參考平面，則這些平面之間必須是緊耦合。為此，用最薄的介質(zhì)材料將不同的電壓平面隔開，幷使用多個傳感量小的去耦合電容。

　　4. 使用2D場求解工具計算給定特性阻抗的疊層設(shè)計規(guī)則，其中包括阻焊層和布線厚度的影響。

　　5. 在點到點的拓撲結(jié)構(gòu)中，無論單向還是雙向，都要使用串聯(lián)端接策略。

　　6. 在多點總線中要端接總線上的所有節(jié)點。

　　7. 保持樁線的時延小于最快信號的上升時間的20%。

　　8. 終端電阻應(yīng)盡可能接近封裝焊盤。

　　9. 如果10pF電容的影響不要緊，就不用擔(dān)心拐點的影響。

　　10. 每個信號都必須有返回路徑，它位于信號路徑的下方，其寬度至少是信號線寬的三倍。

　　11. 即使信號路徑布線繞道進行，也不要跨越返回路徑上的突變處。

　　12. 避免在信號路徑中使用電氣性能變化的布線。

　　13. 保持非均勻區(qū)域盡量短。

　　14. 在上升時間小于1 ns的系統(tǒng)中，不要使用軸向引腳電阻，應(yīng)使用SMT電阻幷使其回路電感最少。

　　15. 當(dāng)上升時間小于150 ps時，盡量減小終端SMT電阻的回路電感，或者采用集成電阻以及嵌入式電阻。

　　16. 過孔通常呈現(xiàn)容性，減少捕獲焊盤和增加反焊盤出砂孔的直徑可以減少過孔的影響。

　　17. 可以考慮給低成本線接頭的焊盤添加一個小電容來補償它的高電感。

　　18. 在布線時，使所有差分對的差分阻抗為一常量。

　　19. 在差分對中盡量避免不對稱性，所有布線都應(yīng)該如此。

　　20. 如果差分對中的線距發(fā)生改變，也應(yīng)該調(diào)整線寬來保持差分阻抗不變。

　　21. 如果在差分對的一根線上添加一根時延線，則應(yīng)添加到布線的起始端附近，幷且要將這一區(qū)域內(nèi)的線條間進行去耦合。

　　22. 只要能保持差分阻抗不變，我們可以改變差分對的耦合狀態(tài)。

　　23. 一般來說，在實際中應(yīng)盡量使差分對緊耦合。

　　24. 在決定到底采用邊緣耦合差分還是側(cè)向耦合差分對時，應(yīng)考慮布線的密度 電路板的厚度等制約條件，以及銷售廠家對疊層厚度的控制能力。如果做得比較好，他們是等效的。

　　25. 對于所有板級差分對，平面上存在很大的返回電流，所以要盡量避免返回路徑中的所有突變。如果有突變，對差分對中的每條線要做同樣的處理。

　　26. 如果接收器的共模抑制比很低，就要考慮端接共模信號。端接共模信號幷不能消除共模信號，只是減少振鈴。

　　27. 如果損耗很重要，應(yīng)盡量用寬的信號線，不要使用小于5mil的布線。

　　28. 如果損耗很重要，應(yīng)使布線盡量短。

　　29. 如果損耗很重要，盡量做到使容性突變最小化。

　　30. 如果損耗很重要，實際信號過孔使其具有50 ohm的阻抗，這樣做意味著可以盡可能減少桶壁尺寸 減小捕獲焊盤尺寸 增加反焊盤出砂孔德尺寸。

　　31. 如果損耗很重要，盡可能使用低損耗因子的疊層。

　　32. 如果損耗很重要，考慮采用預(yù)加重合均衡化措施。

　　No.2串?dāng)_最小化

　　策略---減少信號路徑和返回路徑間的互容和互感。

　　設(shè)計原則：

　　33. 對于微帶線或帶狀線來說，保持相鄰信號路徑的間距至少為線寬的2倍。

　　34. 使返回路徑中的信號可能經(jīng)過的突變最小化。

　　35. 如果在返回路徑中必須跨越間隙，則只能使用差分對。決不能用離得很近的單端信號布線跨越間隙。

　　36. 對于表面線條來說，使耦合長度盡可能短，幷使用厚的阻焊層來減少遠程串?dāng)_。

　　37. 若遠程串?dāng)_很嚴重，在表面線條上添加一層厚的疊層，使其成為嵌入式微帶線。

　　38. 對于遠程串?dāng)_很嚴重的耦合長度很長的傳輸線，采用帶狀線布線。

　　39. 若不能使耦合長度短于飽和長度，則不用考慮減少耦合長度，因為減少耦合長度對于近端串?dāng)_沒有任何改善。

　　40. 盡可能使用介電常數(shù)最低的疊層介質(zhì)材料，這樣做可以在給定特性阻抗的情況下，使得信號路徑與返回路徑間的介質(zhì)厚度保持最小。

　　41. 在緊耦合微帶線總線中，使線間距至少在線寬的2倍以上，或者把對時序敏感的信號線布成帶狀線，這樣可以減少確定性抖動。

　　42. 若要求隔離度超過-60dB，應(yīng)使用帶有防護布線的帶狀線。

　　43. 一般使用2D場求解工具來估計是否需要使用防護布線。

　　44. 若使用防護布線，盡量使其達到滿足要求的寬度，幷用過孔使防護線與返回路徑短接。如果允許，可以沿著防護線增加一些短接過孔，這些過孔幷不像兩端的過孔那樣重要，但有一定改善。

　　45. 使封裝或接插件的返回路徑盡量短，這樣可以減小地彈。

　　46. 使用片級封裝而不使用更大的封裝。

　　47. 使電源平面和返回平面盡量接近，可減少電源返回路徑的地彈噪聲。

　　48. 使信號路徑與返回路徑盡量接近，幷同時與系統(tǒng)阻抗相匹配，可以減少信號路徑中的地彈。

　　49. 避免在接插件和封裝中使用公用返回路徑。

　　50. 當(dāng)在封裝或線接頭中分配引線時，應(yīng)把最短的引線作為地路徑，并使電源引線和地引線均勻分布在信號線的周圍，或者使其盡量接近載有大量開關(guān)電流的信號線。