Chuyển tới nội dung chính

Toàn vẹn tín hiệu (Signal Integrity)

Toàn vẹn tín hiệu (SI) là giữ cho tín hiệu còn nhận diện được từ driver tới receiver. Ở tốc độ thấp, một đường mạch chỉ là dây dẫn. Khi sườn (edge) trở nên nhanh so với chiều dài đường, đường đó thành đường truyền (transmission line) và xuất hiện phản xạ, dao động (ringing) và crosstalk.

Khi nào một đường trở thành đường truyền?​

Quy tắc kinh nghiệm: coi là đường truyền khi đường dài hơn khoảng 1/6–1/10 khoảng cách sườn lên. Chính thời gian lên (rise time), không phải tần số clock, mới quan trọng — clock chậm nhưng sườn sắc vẫn gây dao động.

Phản xạ & termination​

  • Sự không khớp giữa trở kháng nguồn, trở kháng đường và tải khiến một phần tín hiệu phản xạ ngược → overshoot, undershoot, ringing.
  • Khắc phục bằng termination:
    • Series (nguồn) — điện trở tại driver khớp với đường (thường cho điểm-tới-điểm số).
    • Parallel / Thevenin — tại receiver (bus, clock nhanh).
  • Đặt đường về trở kháng kiểm soát (xem Trở kháng & Stackup).

Crosstalk​

  • Năng lượng ghép giữa các đường chạy gần và song song.
  • Giảm: tăng khoảng cách (quy tắc 3W — khoảng cách ≥ 3× bề rộng đường), giữ mặt phẳng tham chiếu liền, rút ngắn đoạn song song, và định tuyến các lớp kề nhau vuông góc.

Danh sách kiểm tra SI thực hành​

  • Xác định các net nhanh (clock, USB, DDR, SPI nhanh) — chúng cần chăm SI
  • Trở kháng kiểm soát + mặt phẳng tham chiếu liền bên dưới
  • Termination ở nơi datasheet/chiều dài yêu cầu
  • Giữ đoạn song song ngắn; tuân thủ khoảng cách 3W
  • Hạn chế via/stub trên net quan trọng
Đường hồi tiếp là một nửa của SI

Chất lượng tín hiệu phụ thuộc vào dòng hồi tiếp không kém gì bản thân đường mạch. Xem Đường hồi tiếp & Nối đất.

Xem thêm​