信号完整性问题（1）——基本概念

在刚刚开始工作的时候，主管让我学习画原理图和 Layout，我只是在照着原厂的资料画，甚至做完了之后都不知道自己干的是什么。主管给了我一张纸，上面写着 Layout 规则，完全不懂为什么要这样，为什么走线不能交叉，完全不懂，所以自己开始看点东西，恶补一下基础，起码要能懂自己在干什么。

1. 传播速度：

电信号在导线中或者空气中以光速传播。但是在电路板中就不是了。所有物质都有一种特性，叫做相对介电常数（εr），电磁场在某种物质中的传播速度等于光速除以这种物质的介电常数的平方根。

2. 传播时间：

传播速度和传播时间很容易混淆。而我们在做 PCB Layout 时，要考虑的是传播时间，即使信号的传播速度再快，他也是需要时间的，而在电路中，时序就是一切，在复杂电路的设计中，经常会有贯穿整个电路的总线信号。例如：差分信号必须等长并且两个相反的信号必须同时到达接收端，否则会产生共模噪声。

3. 调节走线：

电路设计主任通过走线的长度来控制信号的时序。通过增加走线的长度，可以增加走线的传播时间，如果我们需要某段走线有一个固定的延时，可以通过调整走线长度来实现。这个过程通常叫做调节走线。这个手法主要在 CPU 和 DDR 之间的走线上使用以保证时序的正确。就是传说中的绕线或者蛇形线。Layout 过的同学们应该有印象吧。

4. 波长：

信号的波长 λ 定义为信号在一个完整的周期内传播的距离。

在电路板的设计中，波长通常不是一个很重要的参数。但是最少在两个地方要用到。

一个是设计板子上的发射天线（注意，设计接收天线不像发射天线那样一来波长）。

二是过孔的间距。有人建议在电路板的边缘放置一排过孔来捕获 EMI 辐射，就会要求这些过孔的间隙是波长的某个分数值（通常是 1/20）。

5. 欧姆定律：

在电路板中最重要的公式。