收藏！信号完整性100条经验规则，吐血整理

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。
51、 远端容性负载会增加信号的上升时间。10-90 上升时间约是(100xC)PS,其中C 的单位是PF。
52、 如果突变的电容小于0.004XRT,则可能不会产生问题。
53、 50 欧姆传输线中拐角的电容(Ff)是线宽(MIL)的2 倍。
54、 容性突变会使50%点的时延约增加0.5XZ0XC。
55、 如果突变的电感(NH)小于上升时间(NS)的10 倍，则不会产生问题。
56、 对上升时间少于1NS 的信号，回路电感约为10NH 的轴向引脚电阻可能会产生较多的反射噪声，这时可换成片式电阻。
57、 在50 欧姆系统中，需要用4PF 电容来补偿10NH 的电感。
58、 1GHZ 时，1 盎司铜线的电阻约是其在DC 状态下电阻的15 倍。
59、 1GHZ 时，8MIL 宽的线条的电阻产生的衰减与介质此材料产生的衰减相当，并且介质材料产生的衰减随着频率变化得更快。
60、 对于3MIL或更宽的线条而言，低损耗状态全是发生在10MHZ频率以上。在低损耗状态时，特性阻抗以及信号速度与损耗和频率无关。在常见的级互连中不存在由损耗引起的色散现象。
61、 -3DB 衰减相当于初始信号功率减小到50%，初始电压幅度减小到70%。
62、 -20DB 衰减相当于初始信号功率减小到1%，初始电压幅度减小到10%。
63、 当处于趋肤效应状态时，信号路径与返回路径的单位长度串联约是(8/W)Xsqrt(f)(其中线宽W:MIL;频率F:GHZ)。
64、 50 欧姆的传输线中，由导体产生的单位长度衰减约是36/(Wz0)DB/IN。
65、 FR4 的耗散因子约是0.02。
66、 1GHZ 时，FR4 中由介质材料产生的衰减约是0.1DB/IN，并随频率线性增加。
67、 对于FR4 中的8MIL 宽、50 欧姆传输线，在1GHZ 时，其导体损耗与介质材料损耗相等。
68、 受损耗因子的制约，FR4 互连线(其长是LEN)的带宽约是30GHZ/LEN。
69、 FR4 互连线可以传播的最短时间是10PS/INxLEN。
70、 如果互连线长度(IN)大于上升时间(NS)的50 倍，则FR4 介质板中由损耗引起的上升边退化是不可忽视的。
71、 一对50 欧姆微带传输线中，线间距与线宽相等时，信号线间的耦合电容约占5%。
72、 一对50 欧姆微带传输线中，线间距与线宽相等时，信号线间的耦合电感约占15%。
73、 对于1NS 的上升时间，FR4 中近端噪声的饱和长度是6IN,它与上升时间成比例。
74、 一跟线的负载电容是一个常数，与附近其他线条的接近程度无关。
75、 对于50 欧姆微带线，线间距与线宽相等时，近端串扰约为5%。
76、 对于50 欧姆微带线，线间距是线宽的2 倍时，近端串扰约为2%。
77、 对于50 欧姆微带线，线间距是线宽的3 倍时，近端串扰约为1%。

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