闫景富，姜璐，尹洪东，郭娟娟

（中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院，北京　102249）

基于Allegro的高速AD/DA系统信号完整性设计与仿真

闫景富，姜璐，尹洪东，郭娟娟

（中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院，北京102249）

在高速PCB设计中，信号完整性问题是不可避免的。而借助于仿真工具参与PCB的设计可以极大提高产品一次成功率。本文简要阐述了信号完整性的反射、串扰及电源完整性问题，借助于Allegro PCB SI GXL、Allegro PCB PI option XL及SigXplorer仿真组件对高速AD/DA系统应用实例进行了定量仿真与分析，验证了常见SI问题的正确性，提出了优化PCB设计的解决方案。

信号完整性；反射；串扰；电源完整性；Allegro仿真

随着半导体工艺的进步，晶体管特征尺寸将持续减小，因而信号的上升边必然持续减小且时钟频率也必然持续提高。相应的时钟频率的不断提高则又促进了上升边的不断下降，因此也就引发了愈发严重的信号完整性问题。在高速数字系统中，对于频率达到百兆甚至GHz以上的信号，会由于系统的信号完整性的问题而导致信号质量不佳。甚至对于不到50 MHz的信号，由于其电平跳变时间在1ns甚至ps级，最终PCB产品中依然有可能会出现信号完整性问题。

为了缩短开发周期提高效率，在高速PCB设计过程中可以借助有效的仿真工具对关键信号网络进行仿真以辅助设计。在本设计中将使用 Cadence Allegro软件平台下的Allegro PCB SI GXL、Allegro PCB PI option XL及 SigXplorer相关仿真组件来对系统单一网络的信号质量，信号间串扰及电源完整性等问题进行仿真来支持叠层设置、布局布线等规则的选择，以此对高速DA/AD电路系统提供硬件设计技术支持。……