信号完整性怎么学？这份PCB工程师进阶指南，你值得拥有！

信号完整性怎么学？这份PCB工程师进阶指南，你值得拥有！太行山上 谈到高速电路设计，就不得不提起信号完整性，这是因为随着信号传输速率的提高，必然会遇到信号完整的问题，如果处理不好，将导致产品开发失败，重新投板的时间成本太高，产品就会错过上市期。这跟

谈到高速电路设计，就不得不提起信号完整性，这是因为随着信号传输速率的提高，必然会遇到信号完整的问题，如果处理不好，将导致产品开发失败，重新投板的时间成本太高，产品就会错过上市期。这跟传统的低速传输时代有很大区别，在低速时代使用的设计经验和技巧已经不再适用于高速电路的设计，需要新的知识理论和新的处理问题的方法。这种新的理论就是信号完整性理论，新的处理问题的方法就是仿真。那么究竟什么是信号完整性？又该如何学好信号完整性呢？

什么是信号完整性？

广义上讲，信号完整性是指在电路设计中互连线引起的所有问题，它主要研究互连线的电气特性参数与数字信号的电压电流波形相互作用后，如何影响到产品性能的问题。主要表现在对时序的影响、信号振铃、信号反射、近端串扰、远端串扰、开关噪声、非单调性、地弹、电源反弹、衰减、容性负载、电磁辐射、电磁干扰等。

学好信号完整性，需要必备哪些技能？

第一，基础理论

这一点是必须要掌握的，那到底学习SI知识，有没有捷径呢？由于SI知识涉及的范围比较广，不同的产品涉及的内容不同；不同的产品需要覆盖的知识面不同，相应的SI设计方法就不同。全面掌握SI需要花费大量的时间和精力，面对更深层次的问题，对于基础知识要求会比较高。

所以，我们可以选择掌握某类产品，选择其中的一部分学习，这一部分是和你的工作息息相关的。快速掌握到解决90%问题的知识，尽快具备SI设计能力。

第二，工具软件

要学会使用仿真软件，以及测试的仪器，仪表的使用也要学会。学习软件是比较容易的，可以不必要浪费太多时间。学习基本操作后，可在实际应用中进一步熟练。

仿真软件比较多；要选择适合自己的软件；不同的软件侧重点不同，选择适合自己的软件可以提高自己的工作效率。而Cadence收购并整合了Pspice的功能，涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计，功能验证，IC综合及布局布线，模拟、混合信号及射频IC设计，全定制集成电路设计，IC物理验证，PCB设计和硬件仿真建模等。Cadence是对复杂EDA设计的首选。

第三，项目实操

这一步难住了很多工程师，成为比较关键的一道坎。仿真和设计方法基于基础理论，但具体如何操作，这里面涉及到经验的积累，这也与基础理论掌握是否扎实有关。是否能融会贯通，举一反三。另外观摩别人设计过程，可以避免走弯路。

有些工程师说，我基础知识也掌握了，仿真软件也会用了，仿真时也能出波形。但是一到实际应用中，却无从下手。这要怎么办呢？

仿真设计方法需要很多工程经验积累，也需要基础知识积累。这方面在书本中是很难学到的。如果想走捷径的话，就需要有经验的人去带你，去观摩他做设计（过程和方法），学习经验、学习如何何考虑问题、如何解决问题、如何分析问题；以及需要不断的项目实操，将理论与软件应用到实际项目中反复验证。

如果你没有这方面的条件，也没有遇到好的师傅。那你只能用自己融合的基础理论来体会和感悟，多动手。用亲身体验来摸索了。

针对信号完整性分析，如何去系统的学习，引用业内某位大咖讲师提供的脑图（仅供参考借鉴）

在信号仿真的初级阶段，主要掌握数字、脉冲电路，高速信号电路，三维电磁场、信号完整性相关基础知识；在学习进阶部分，在理解电路信号完整性分析上，根据信号影响因素，从PCB板材、矢量网络分析s参数，电源完整性阻抗、噪声分析，仿真模型分析，对高速信号仿真流程、细节做进一步的分析验证；在PCB仿真高级阶段，更多的是以主流技术与应用SDRAM、DDRx、HDMI、10G+高速信号链，IC芯片封装设计综合实战，以高速PCB项目作为依托，在实战中不断提升高速信号仿真设计能力。

为了帮助大家更好地掌握信号电源完整性设计分析，编者整理了一份超全面、详细的高速信号仿真设计分析学习资料大礼包！本期学习资料总共涵盖多达1400+份海量高速信号电源完整性仿真设计分析、高速电路、脉冲数字电路的基础理论，Cadence、Synopsys仿真软件工具设计使用与仿真验证学习视频教程，SPICE/IBIS等仿真模型库建立、拓扑结构与仿真系统设计分析，高速传输线、反射与端接的仿真，主流高速链路应用DDRx、HDMI设计，PCB板级设计，高速串行总线仿真综合设计等等。全部的仿真精品学习资料包大小超过100G+！

第一部分：信号完整性概述

本部分主要学习了解高速信号链路的基础知识，信号互联链路分类与应用，信号调制技术与具体方式，信号串并联传输通讯方式，信号电源完整性设计的入门基础，高速PCB完整性仿真理论，各种常用的完整性测试与验证技术，系统电源参考平面、电路时序分析、电地完整性具体问题及分析方法。

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第二部分：电路仿真工具软件

针对高速高频电路的仿真设计，我们主要提供包含三大国际EDA大厂及其他专业领域厂商提供高速信号电磁仿真软件、平台及工具包，比如：ANSYS旗下的HFSS高频仿真、Maxwell低频仿真、PExprt变压器互感器设计、SIwave信号完整性分析，Mentor公司HyperLynx仿真分析、Modelsim虚拟仿真工具，Synopsys的HSPICE、VCS、IIC系列仿真工具，Cadence全套新版针对IC芯片封装、测试及验证仿真的Sigrity系列，针对不同的器件仿真工具，如：PowerSI、PowerDC、OptimizePI、Speed2000等。目前，市面上有大量的仿真工具软件可供选择，国内主流使用的仿真软件，主要包含以下几类：Sigrity、Hyperlynx、ADS、siwave以及HFSS。

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第三部分：电子电路基础知识

本章节主要介绍高速电路信号的基本理论，高速PCB布线基本原则，高速电路完整设计全流程及注意事项，掌握了解基本的模数电路转化原理，脉冲数字电路及应用，高速数字ADC转换器，基础，性能评估，ADC布局布线技巧与思路等。

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第四部分：电路仿真模型

本章节主要学习高速链路仿真模型的理解与运用。高速仿真模型的分类、拓扑结构分析，如何使用原厂仿真模型（如：SPICE模型、IBIS模型）来提取参数变量，用于信号完整性仿真分析与高速PCB设计方案确定。学习仿真模型的关键参数，如何进行整理、检查纠错与验证，如何使用模型对关键网络（信号线）仿真，模型之间如何转化，如何加载到模型库，如何提取输出网络拓扑结构等等。

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第五部分：PCB基础与叠层设计

此部分主要是针对高速电路设计的一些基础补充，并提出具体设计问题：信号延时、反射与阻抗，对高频信号链提出更高要求，如何合理选择PCB板材，如何进行高速PCB叠层设计，如何计算信号线阻抗，如何进行阻抗匹配与信号端接等

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第六部分：电路前仿真（RTL仿真）

数字电路设计阶段，根据输入、综合与实现3个阶段，可划分为设计前仿真（RTL仿真），综合后门级功能仿真，时序仿真。RTL仿真主要做电路的功能性仿真分析，不仅适用于FPGA/CPLD设计，还同样适用于IC芯片设计。此部分主要是通过硬件描述语言，实现功能模块电路，在此模块中进行仿真设计，验证电路的功能是否能够满足现实设计要求。

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第七-八部分：传输线、反射、端接与串扰仿真

主要掌握信号完整性需要掌握的基础知识：传输线定义、分析，对信号损耗、反射、串扰的分析，如何提取网络信号，如何建立拓扑结构， 如何通过参数分析传输链路质量、信号完整性，如何通过模型选取、设置激励源信号，优化高速电路设计等

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