信号完整性分析器件物理基础
嗯 又坚持了一天写文章。在前面提到了很多关于互联的问题。在电路中，互联基本上就是焊盘的链接，还有就是电路中的线性器件。在信号的传输过程中，互联主要是传输线、电阻、电容、电感之间连接。我们先从更本质上来理解线性器件。。所有互联的电气描述都是基于三种理想的集总元器件（电阻电容电感）和一个分布元件（传输线）。因为这直接影响阻抗，其中传输线有传输线理论，必须和集总元件相区别和分开理解。
如何将物理设计转化为电气性能，如前面提到的，用一个电路拓扑结构和理想元件参考值来替代。因此也就是将物理设计的长宽高和材料特性转化成rlc的电气描述形式。
电阻：r=ρd/a这个是电阻的定义（ρ电阻率d长度a面积=w*t）。那么一个电阻器的电阻也是按照这个公式计算的。这就没什么好说的了，当然还有一些引申的定义比如单位长度电阻，面电阻等等。但都可以从上面公式推导出来。电阻器最大特点就是信号没有相位变化，不管是低频还是高频。在相同电压下，只会影响电流大小，当然只是说理想情况，不考虑寄生的电容和电感。
电容：c=q/v 电容中的充放电概念相信大家一定狠狠清楚，也就是不同直流，能够通交流。通过不断的充放电从而有电流流动。i=δq/δt=cdv/dt..两个导体之间的电容量与连接两个导体的电力线多少有关，那么电力线的多少也就和距离材料有关了。当然如果形状不一样，电容量也会不一样，球面电容和平面电容就不一样，形状的变化也就影响了电荷的积累也就会影响电力线的多少。一提到电容也就要提到材料的介电常数，因为介电常数也是影响电荷的存储能力，介电常数越大电容越大，存储电荷能力越强，自然电力线也就越多。所有这几个参数都是相互影响的。但是在整个过程中我们应该抓住电荷量q的变化，在其他条件一样的时候，介电常数ε越大，电荷存储能力越大。一些具体的形状的电容计算公式可以百度一下，或者直接用二维场求解器。
tmd今天这网站抽风居然上不了图，真是烦人。讲到电容，顺便也就讲讲电容器（集总器件）在整个电阻中的作用，一般是作为去耦、滤波这两个作用。虽然电路中有很多的什么旁路电容、去耦电容、滤波电容、储能电容等各种名称，不要被各种名称吓到了，说的太好听，它其实都只是一个跟频率有关的充放电器件（充放的电能，电感充放的是磁能）。但是在整个过程中电容的工作原理是不变的，而且归结起来也就是充放电，从而就能够达到去耦和滤波的作用。比如电源去耦电容，也就是减小轨道塌陷，信号变化过程中，电流不断变化，当电源和地之间的电压没有足够的电压去维持正常时，如果有个电容在电源旁边，当电流不够时能够及时的补充。滤波，一样的我们知道当电流变化快的时候，通过不断的充放电也就能够把不想要的频率导入地平面，而有用的频率对其充放电不能及时导走。如果要从数学上来了解，那就参考滤波的电路的公式推导。说回去耦：为减小电源分配系统中的电源轨道塌陷，在电源和地之间有足够的去耦电容，也就是在δt时间内，电容c可以阻止电源电压的下沉。如果芯片的功耗为p,由于去耦电容，电压向下沉幅达到电源电压5%的时间近似
δt=c*0.05*v2/p
这个公式可用于估计电源去耦电容大小。至于c的大小就要看，需要提供多久的充电时间了，通常情况下要提供5μs的时间，算出来c=10μf。也就是106。因此很多电源旁边都要用106电容，当然有时候还要加个nf级别的小电容，也一样如果所需充电时间要更快更短，所以通常并一个小的电容。
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δt=c*0.05*v2/p
这个公式可用于估计电源去耦电容大小。至于c的大小就要看，需要提供多久的充电时间了，通常情况下要提供5μs的时间，算出来c=10μf。也就是106。因此很多电源旁边都要用106电容，当然有时候还要加个nf级别的小电容，也一样如果所需充电时间要更快更短，所以通常并一个小的电容。
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