工程师总结：信号完整性设计经验100条(一)

1、信号上升时间约是时钟周期的10%，即1/10x1/Fclock。例如100MHZ 使中的上升时间大约是1NS.

　　2、理想方波的N 次谐波的振幅约是时钟电压副值的2/(N 派)倍。例如，1V时钟信号的第一次谐波幅度约为0.6V，第三次谐波的幅度约是0.2V。

　　3、信号的带宽和上升时间的关系为：BW=0.35/RT。例如，如果上升时间是1NS,则带宽是350MHZ。如果互连线的带宽是3GHZ,则它可传输的最短上升时间约为0.1NS。

　　4、如果不知道上升时间，可以认为信号带宽约是时钟频率的5 倍。

　　5、LC 电路的谐振频率是5GHZ/sqrt(LC),L 的单位为NH,C 的单位为PF.

　　6、在400MHZ 内，轴向引脚电阻可以看作理想电阻;在2GHZ 内，SMT0603电阻可看作理想电阻。

　　7、轴向引脚电阻的ESL(引脚电阻)约为8NH,SMT 电阻的ESL 约是1.5NH。

　　8、直径为1MIL 的近键合线的单位长度电阻约是1 欧姆/IN。

　　9、24AWG 线的直径约是20MIL,电阻率约为25 毫欧姆/FT。

　　10、 1 盎司桶线条的方块电阻率约是每方块0.5 豪欧姆。

　　11、在10MHZ 时，1 盎司铜线条就开始具有趋肤效应。

　　12、直径为1IN 球面的电容约是2PF。

　　13、硬币般大小的一对平行板，板间填充空气时，他们间的电容约为1PF。

　　14、当电容器量板间的距离与板子的宽度相当时，则边缘产生的电容与平行板形成的产生的电容相等。例如，在估算线宽为10MIL、介质厚度为10MIL的微带线的平行板电容时，其估算值为1PF/IN,但实际的电容约是上述的两倍，也就是2PF/IN。

　　15、如果问对材料特性一无所知，只知道它是有机绝缘体，则认为它的介电常数约为4。

16、 1 片功率为1W 的芯片，去耦电容(F)可以提供电荷使电压降小于小于5%的时间(S)是C/2。

　　17、在典型电路板钟，当介质厚度为10MIL 时，电源和地平面间的耦合电容是100PF/IN平方，并且它与介质厚度成反比。

　　18、如果50 欧姆微带线的体介电常数为4，则它的有效介电常数为3。

　　19、直径为1MIL 的圆导线的局部电感约是25NH/IN 或1NH/MM。

　　20、由10MIL 厚的线条做成直径为1IN 的一个圆环线圈，它的大小相当于拇指和食指围在一起，其回路电感约为85NH。

　　21、直径为1IN 的圆环的单位长度电感约是25NH/IN 或1NH/MM。例如，如果封装引线是环形线的一部分，且长为0.5IN,则它的电感约是12NH。

　　22、当一对圆杆的中心距离小于它们各自长度的10%时，局部互感约是各自的局部互感的50%。

　　23、当一对圆杆中心距与它们的自身长度相当时，它们之间的局部互感比它们各自的局部互感的10%还要少。

　　24、 SMT 电容(包括表面布线、过孔以及电容自身)的回路电感大概为2NH,要将此数值降至1NH以下还需要许多工作。

　　25、平面对上单位面积的回路电感是33PHx 介质厚度(MIL)。

　　26、过孔的直径越大，它的扩散电感就越低。一个直径为25MIL 过孔的扩散电感约为50PH。

　　27、如果有一个出沙孔区域，当空闲面积占到50%时，将会使平面对间的回路电感增加25%。

28、 铜的趋肤深度与频率的平方跟成反比。1GHZ 时，其为2UM。所以，10MHZ 时，铜的趋肤是20UM。

　　29、在50 欧姆的1 盎司铜传输线中，当频率约高于50MHZ 时，单位长度回路电感为一常数。这说明在频率高于50MHZ 时，特性阻抗时一常数。

　　30、铜中电子的速度极慢，相当于蚂蚁的速度，也就是1CM/S。

　　31、信号在空气中的速度约是12IN/NS。大多数聚合材料中的信号速度约为6IN/NS。

　　32、大多数辗压材料中，线延迟1/V 约是170PS/IN。

　　33、信号的空间延伸等于上升时间X 速度，即RTx6IN/NS。

　　34、传输线的特性阻抗与单位长度电容成反比。

　　35、 FR4 中，所有50 欧姆传输线的单位长度电容约为3.3PF/IN。

　　36、 FR4 中，所有50 欧姆传输线的单位长度电感约为8.3NH/IN。

　　37、对于FR4 中的50 欧姆微带线，其介质厚度约是线宽的一半。

　　38、对于FR4 中的50 欧姆带状线，其平面间的间隔时信号线线宽的2 倍。

　　39、在远小于信号的返回时间之内，传输线的阻抗就是特性阻抗。例如，当驱动一段3IN 长的50 欧姆传输线时，所有上升时间短与1NS 的驱动源在沿线传输并发生上升跳变时间内感受到的就是50 欧姆恒定负载。

　　40、一段传输线的总电容和时延的关系为C=TD/Z0。

　　41、一段传输线的总回路电感和时延的关系为L=TDxZ0。

　　42、如果50 欧姆微带线中的返回路径宽度与信号线宽相等，则其特性阻抗比返回路径无限宽时的特性阻抗高20%。

　　43、如果50 欧姆微带线中的返回路径宽度至少时信号线宽的3 倍，则其特性阻抗与返回路径无限宽时的特性阻抗的偏差小于1%。

　　44、布线的厚度可以影响特性阻抗，厚度增加1MIL,阻抗就减少2 欧姆。

　　45、微带线定部的阻焊厚度会使特性阻抗减小，厚度增加1MIL,阻抗减少2欧姆。

46、 为了得到精确的集总电路近似，在每个上升时间的空间延伸里至少需要有3.5 个LC 节。

　　47、单节LC 模型的带宽是0.1/TD。

　　48、如果传输线时延比信号上升时间的20%短，就不需要对传输线进行端接。

　　49、在50 欧姆系统中，5 欧姆的阻抗变化引起的反射系数是5%。

50、 保持所有的突变(IN)尽量短于上升时间(NS)的量值。

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