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布線設(shè)計(jì)五
要解決信號完整性問題，最好有多個(gè)工具分析系統(tǒng)性能。如果在信號路徑中有一個(gè)轉(zhuǎn)換器，那么當(dāng)評估電路性能時(shí)，很容易發(fā)現(xiàn)三個(gè)基本問題：所有這三種方法都評估轉(zhuǎn)換過程，以及轉(zhuǎn)換過程與布線及電路其它部分的交互作用。三個(gè)關(guān)注的方面涉及到頻域分析、時(shí)域分析和直流分析技術(shù)的使用。本文將探討如何使用這些工具來確定與電路布線有關(guān)問題的根源。我們將研究如何決定找什么；到哪里找；如何通過測試檢驗(yàn)問題；以及如何解決發(fā)現(xiàn)的問題等。
圖壓力傳感器輸出端的電壓由儀表放大器和放大。在儀表放大器之后，添加了一個(gè)低通濾波器
，以消除來自位轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的混疊噪聲。圖
來自于位轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)的時(shí)域表示，產(chǎn)生了有趣的周期信號。此信號源可追溯到電源。圖
電源噪聲充分降低后，的輸出碼一直是一個(gè)碼，。本文要論述的電路如圖所示。電源噪聲
電路應(yīng)用中的常見干擾源來自電源，這種干擾信號通常通過有源器件的電源引腳引入。例如，圖中轉(zhuǎn)換器輸出的時(shí)序圖如圖所示。在此圖中，轉(zhuǎn)換器的采樣速度是，進(jìn)行了次采樣。
在此例中，儀表放大器、參考電壓源和轉(zhuǎn)換器上沒有加旁路電容。另外，電路的輸入都是以一個(gè)低噪聲、的直流電壓源作為基準(zhǔn)。
對電路的深入研究表明，時(shí)序圖上看到的噪聲源來自于開關(guān)電源。電路中添加了旁路電容和扼流環(huán)。電源上加了一個(gè)的電容，并且在盡可能靠近有源元件的電源引腳旁放置了三個(gè)的電容。在產(chǎn)生的新時(shí)序圖上可以看到，產(chǎn)生了穩(wěn)定的直流輸出，圖所示的柱狀圖可驗(yàn)證這一點(diǎn)。數(shù)據(jù)顯示，電路的這些更改消除了來自電路信號路徑的噪聲源。
造成干擾的外部時(shí)鐘
其它系統(tǒng)噪聲源可能來自時(shí)鐘源或電路中的數(shù)字開關(guān)。如果這種噪聲與轉(zhuǎn)換過程有關(guān)，它不會作為轉(zhuǎn)換過程中的干擾出現(xiàn)。但是，如果這種噪聲與轉(zhuǎn)換過程無關(guān)，采用快速傅立葉變換分析，可以很容易發(fā)現(xiàn)這種噪聲。
圖耦合到模擬走線的數(shù)字噪聲有時(shí)被誤解為寬帶噪聲。圖可以很容易識別這種所謂“噪聲”的頻率，因此可識別出噪聲源。圖
放大器輕微過激勵，會使信號產(chǎn)生失真。通過這種轉(zhuǎn)換的圖，可以很快發(fā)現(xiàn)信號的失真。
時(shí)鐘信號干擾的示例可參見圖所示的圖。此圖使用了圖所示的電路，并添加了旁路電容。在圖所示的圖中看到的激勵，由電路板上的時(shí)鐘信號產(chǎn)生。在此例中，布線時(shí)幾乎沒有考慮走線之間的耦合作用，在圖中可以看到忽略此細(xì)節(jié)的結(jié)果。
這個(gè)問題可以通過修改布線來解決，將高阻抗模擬走線遠(yuǎn)離數(shù)字開關(guān)走線；或者在模擬信號路徑中，在轉(zhuǎn)換器之前加抗混疊濾波器。走線之間的隨機(jī)耦合在某種程度上更難以發(fā)現(xiàn)，在這種情況下，時(shí)域分析可能比較有效。
放大器使用不恰