[仿真讨论] 一文读懂信号完整性和电源完整性

高速先生平台好几次的“民意”调查，电源话题的呼声都是高居榜首。顺应大家的要求，电源话题也就正式开篇了。有人说，上周不是已经发了一篇“电流充放电”的文章了吗？呵呵，顺序上的一点点小失误，权当电源系列的暖场吧。

对我自己来说，这一年的工作有点小小的困惑，好像用于交流的时间多过用于技术研究的时间。当然，交流碰撞出来的火花，也会给技术带来更多的思路。这不，在一次培训中，就有朋友说，你怎么用一句话来说清楚什么是信号完整性和电源完整性呢？

我当时想了想，做出了这样的回答：

信号完整性就是解决发送1、接收就是1；而发送0，接收就是0的问题！

电源完整性呢，就是解决发出来1V（nV），到了用电端，还是1V（nV）的问题，顶多允许5%的误差。

数字信号完整性问题

虽然是电源的开场白，我们还是总结下信号的完整性。经常和我交流高速设计的朋友，都知道我有一个经典的比喻，用大学里面的三门课来解释什么是信号完整性：

《数电》《模电》《电磁场》，这三门课只要是电子相关专业，在大学的时候都会接触。数电主要讲0和1之间的逻辑关系，模电关心模拟信号的波形，电磁场从更高的维度来解释电路工作的原理。

低速时代，数电就是数电，数字信号的好处就是通过“0”和“1”码流传递信息，抗干扰能力强。工程师就不用考虑噪声，专心解决电路功能和逻辑的问题。

高速的第一阶段，从模电的角度来解释数电的问题。也就是下图我们见过无数遍的公式，由于0、1码对应的载体，也就是“波形”其实是“模拟”的。进入这个阶段之后，由于传输线的分布参数效应，接收端收到的0、1码由于“波形”的畸变，判断出错，所以工程师得从模电的角度，来关心数字信号的过冲，下冲，反射，串扰，振铃等问题。