①理解電阻、電感、電容等特性,其本質就是對電流、電流變化和電壓變化具有的抵抗力,以及電阻器、電感器、電容器幾種器件不僅具有主特性,在高速信號傳輸電路中還表現出其他的特性。
②掌握高速信號傳輸、信號完整性、電源完整性和電磁兼容性的概念,以及高速信號傳輸技術與信號完整性、電源完整性和電磁兼容性技術的關系。
③認識信號傳輸線、供電傳輸線、信號回路、供電回路、信號傳輸線的特征阻抗、供電中繼電容器等概念和意義,并糾正對地、屏蔽、信號回路幾個概念的誤解。
④了解信號類型、電源類型、信號傳輸線類型及其適合傳輸的信號類型、電源傳輸線類型及其適合傳輸的電源類型、供電中繼電容器類型,以及各種信號傳輸線和電源傳輸線的屏蔽效能對比。實際上,掌握了這些,我們就從本質上了解了高速信號傳輸的原理和本質,綜合考慮工程化因素(如產品成本、可制造性和可實現性等),結合使用相關的設計、仿真和測試工具,就可以很輕松地進行高速信號傳輸設計和問題的分析。 高速信號傳輸電磁兼容定義;吉林眼圖測試高速信號傳輸
2.1.5高速信號傳輸的界定
高速信號可以定義為:需要對其傳輸線進行設計,以確保在傳輸過程中其波形失真度可以接受的那些信號。界定高速信號傳輸的依據有以下兩條。
①對于模擬信號,所有模擬信號傳輸都應該看作高速信號傳輸,因為模擬信號傳輸一般要求傳輸過程中具有很小的波形失真度。
②對于數字信號,通過分析,若設計該數字信號傳輸線時需要考慮阻抗才能保證信號傳輸到目的處的失真度可接受,則這種情況下的數字信號就是高速信號。其原因在于:對應某個數字信號,如果其傳輸線設計不當而在某些位置出現阻抗突變,則信號在此處會發生反射,反射的信號向著與信號傳輸方向相反的方向傳輸,若再遇到阻抗突變處,則再次反射,與剛好傳到此處的信號S進行疊加,此疊加的信號沿信號傳輸方向傳輸,到達信號采集處,影響采集器對S信號的判斷。若其可能產生的信號反射疊加在后續的信號上,則會影響后續信號接收的正確性。
吉林眼圖測試高速信號傳輸高速信號傳輸不正確是電子產品研制過程中經常遇到的問題;
特征阻抗一般有兩種說法:
1、當信號傳輸時,本質微電磁波傳輸,此時伴隨著電場和磁場,而阻抗被定義為電場和磁場的比值;
2、但信號傳輸時為高速信號,此時傳輸線非理想線,包含分布參數如電容、電感和電阻,此時對于信號來講這些參數形成的阻抗就是瞬時阻抗值。微帶線特性阻抗與輸入阻抗和輸出阻抗一致時,對信號傳輸比較好,此時不會發生反射。此時我們說傳輸線阻抗是連續的,不會發生反射。
阻抗不匹配
如果不匹配,將會導致信號反射問題,終引起過沖和下沖問題。
源端我們說一般叫做源端匹配,就算源端不匹配了在源端發生了反射,但是不會傳到終端去;此時需要終端完全吸收掉,所以我們叫源端匹配,終端吸收。
高速信號傳輸——信號完整性
信號的回路信號傳輸線:信號路徑、信號回路、中間介質構成信號自己回路的原則:直流電流:尋找小的電阻、與信號路徑組成信號環路面積小的回路交流電流:阻抗小、與信號路徑組成的信號環路面積小的回路電信號=直流+交流回路也就包括的直流信號回路和交流信號回路。
特征阻抗與反射(1) 特征阻抗定義:特性阻抗是射頻傳輸線影響無線電波電壓、電流的幅值和相位變化的固有特性,等于各處的電壓與電流的比值,用V/I表示。
(2)這樣的突變也就會導致信號的反射。
(3)差分線和單端信號線差分線一個對應正極性,一個對應負極性,還有一條用于實現信號回流的線單端信號線:一條信號路徑和信號回流的線
(4)大地與“基準地”大地的概念:用于屏蔽和吸收大量電荷的物體,“大地”的意義也就在于為其所連接的物體提供一個收放多余電荷和垃圾電荷的地方在設計的時候應當去掉“地”的概念,聚焦信號回路概念。
(5)信號類型模擬信號和數字信號單端信號和差分信號分成了:
單端模擬
差分模擬
單端數字
差分數字 高速信號傳輸研究的主要目的是解決信號保形傳輸問題;
2.4電源完整性的概念
2.4.1電源完整性的定義
電源信號是電信號的一個特例,因此,電源完整性是信號完整性的一個特例,電源信號在傳輸過程中同樣具有完整性的問題。電源完整性,英文為PowerIntegrity,簡稱PI,指電源系統所產生的電源信號經供電傳輸線傳輸,到達受電器件電源輸入管腳時,能夠保證電壓的波動量和電流的供給量滿足受電器件正常工作的要求。電源完整性表示信電源信號的質量在經過傳輸后仍保持相對良好的特性,否則被供電的電路就不能正常工作。集成電路芯片,尤其是數字集成電路芯片,其工作的本質是內部晶體管狀態的翻轉,大量晶體管狀態的翻轉需要供電系統提供其所需要的瞬態變化量很大的電流,其所需的電源能量只能由電源供電單元所提供。以“個人資金供給系統”類比受電器件的電源供電單元,可以更直觀地理解電源完整性的概念。 高速信號通常采用什么形式傳輸;吉林眼圖測試高速信號傳輸
高速信號傳輸——電源完整性;吉林眼圖測試高速信號傳輸
①高速信號是需要對其傳輸線進行設計,以確保在傳輸過程中其波形失真度可以接受的那些信號。模擬信號傳輸都應該看作高速信號傳輸,數字信號如果其傳輸線長度大于該數字信號有效比較高諧波(一般為基頻的3~5倍)波長的1/4,該數字信號相對該傳輸線就是高速信號。
②信號完整性、電源完整性和電磁兼容性是高速信號傳輸所涉及的三大支撐技術。
③信號完整性表示信號的質量在經過傳輸通道傳輸后仍保持相對良好,需要為各種信號選擇設計合適的信號傳輸通道,使得高速信號傳輸的電信號能夠保形傳輸。
④電源完整性表示信電源信號的質量在經過傳輸后仍保持相對良好,選擇和設計良好的電源轉換裝置、中遠距電源供電中繼電容器、近距電源供電中繼電容器和電源信號傳輸通道是保證電源完整性的基本要求。
⑤電磁兼容性表示電子系統或設備在所處的電磁環境中能正常工作,同時不對其他電子系統和設備造成干擾 吉林眼圖測試高速信號傳輸