高速数字电路的信号完整性与电磁兼容性设计

入射电压的幅度，极性可正可负。当RLL<0，处于过阻尼状态，反射波极性为负；当RL>Z0时，ρL>0，处于欠阻尼状态，反射波极性为正。

当从负载端反射回的电压到达源端时，又将再次反射回负载端，形成二次反射波，此时反射电压的幅值由源反射系数ρS决定：

传输线的端接通常采用两种策略：负载端并行端接匹配、源端串行端接匹配。只要负载反射系数或源反射系数二者任一为零，反射都将被消除。并行端接在信号能量反射回源端之前在负载端消除反射，即使ρL=0，消除一次反射，这样可以减小噪声、电磁干扰(EMI)及射频干扰(RFI)；串行端接则是在源端消除由负载端反射回来的信号，即使ρs=0和ρL=1(负载端不加任何匹配)，只是消除二次反射，在发生电平转移时，源端信号会出现持续时间为2TD(TD为信号源端到终端的传输延迟)的半波波形，这意味着沿传输线不能加入其他信号输入端，因为在上述2TD时间内会出现不正确的逻辑态。两种端接策略各有其优缺点，不过由于并行端接的匹配网络需要与电源连接，使用较为复杂；串行端接只需要在信号源端串入一个电阻，消耗功率小而且易于实现，有较大的实际工程应用价值，所以被广泛采用。

2.2  防止地弹

当PCB板上的众多数字信号同步进行切换时(如CPU的数据总线、地址总线等)，由于电源线和地线上存在阻抗，会产生同步切换噪声(Simultaneous SwitchNoise，SSN)。与此同时，由于芯片封装电感的存在，在电路同步切换过程中形成的大电流涌动会引起地平面的反弹噪声(简称为地弹)，这样在真正的地平面(0 V)上就要产生电压的波动和变化，这个噪声会影响其他元器件的动作。

SSN和地弹的强度也取决于集成电路的I／O特性、PCB板电源层和地平面层的阻抗以及高速器件在PCB板上的布局和布线方式，负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。在高速PCB电路设计中可以采取以下一些基本措施来减小SSN和地弹的影响：

①降低输出翻转速度。一些新的总线驱动器件采用内嵌的电路设计，在对传输延时影响最小的前提下，降低翻转速度。

②采用分离的专门参考地。分离的参考地由于电流很小，地反射现象会大大减小。分离地的芯片要注意使每个地线能够有直接到地平面的最短路径。

③降低系统供给电源的电感。高速电路设计中要求使用单独的电源层，并让电源层和地平面尽量接近。

④降低芯片封装中的电源和地引脚的电感。比如增加电源／地的引脚数目，减短引线长度，尽可能采用大面积铺铜。

⑤增加电源和地的互感。要让电源和地的引脚成对分布，并尽量靠近。

⑥给系统电源增加旁路电容，这些电容可以给高频的瞬变交流信号提供低电感的旁路，而变化较慢的信号仍然走系统电源回路。