廣義的信號質量還可以泛指包括所有可能引起信號接收、信號時序、工作穩定性或者電 磁干擾方面問題的不正常現象。常見的有如下幾方面。
信號傳輸延遲(Propagation Delay),指由于傳輸路徑的延時造成的信號由發送到接收之 間的時間偏差,其與傳輸路徑的長度和信號傳輸速度相關,在分析同步信號 時序時需要考慮傳輸路徑引起的延時。
上升下降時間(Rising and Falling Time),通常數據手冊將其定義為上升下降沿電壓在 10%?90%的時間。IBIS模型會用上升下降沿電壓在20%?80%的時間,上 升下降沿時間會因為工作環境(供電電壓、溫度)的變化對器件造成影響;傳輸路徑的特性 (長度,損耗等);信號的負載;信號的干擾(串擾)或者同步開關噪聲等產生變化。某些接 收器件會有觸發要求,在時序約束要求嚴格的設計中(DDR2/DDR3/DDR4)也需要考慮上升 下降時間的因素。 克勞德高速數字信號測試實驗室信號完整性考慮的問題?貴州信號完整性分析配件
什么是信號完整性
信號完整性(Signal Integrity)可以泛指信號電壓、電流在互連結構傳輸過程中的信號質 量問題,包括噪聲、干擾及由其造成的時序影響等。
什么時候需要考慮信號完整性問題呢?
一般來說,傳統的電路學理論適用于信號互連的電路尺寸遠小于傳輸信號中設計者所關 心的比較高頻率所對應波長的電路結構分析。此時,信號的互連等效于一階電路元件,被稱為 集總元件(Lumped Elements):反之,當信號互連的電路尺寸接近傳輸信號中設計者所關心 的比較高頻率所對應的波長時,由于互連路徑上不同位置的電壓或電流的大小與相位均可能不 同,信號的互連等效于多階電路元件,因而被稱為分布式元件(Distributed Elements)。在數 字世界中,邊沿速率幾乎完全決定了信號中的比較大的頻率成分,通常從工程經驗認為當信號 邊沿時間小于4?6倍的互連傳輸時延時,信號互連路徑會被當作分布參數模型處理,并需要 考慮信號完整性的行為。
實世界里的數字信號并不只是0或1的表現,一定會存在從0到1或從1到0的跳變 過程。 上海機械信號完整性分析信號接口一致性高速信號完整性測試;
雖然信號的頻率只有2MHz,但是由于信號的邊沿速率很快,和信號的互連傳輸延時有了 可比性(信號邊沿時間比4?6倍的互連傳輸時延時還要小),所以也會造成信號完整性的問題。
信號的質量
信號完整性需要保證信號傳輸過程中的質量。簡單來說,信號質量就是設計者必須保證 信號在驅動端、互連結構上,特別是接收端上的特性,避免造成功能性和穩定性方面的問題。
在傳統意義上從數字信號波形來看,信號質量包括過沖、回沖、振鈴、邊沿單調性等方 面的問題。
3. 電路模型
模擬電路模型是描述數字信號傳輸途中信號失真的基本工具。簡單的模擬電路模型是傳輸線,它描述了信號在電線上傳輸的過程中可能遇到的電路效應,包括電容、電感、電阻等。
4. 分析方法
對于信號完整性的分析,可以采用幾種不同的方法來評估系統中信號的失真和其他問題。常用的方法包括傳輸線建模、頻率響應分析和時鐘失真分析。
總之,信號完整性是高速數字系統設計中的一個關鍵問題,它需要設計人員了解基本概念、常見的失真類型和相應的分析方法。通過對信號完整性進行分析和優化,可以確保數字系統在傳輸和處理高速數據時能夠滿足性能和可靠性要求。 信號完整性測試所需工具說明;
信號完整性問題及解決方法
信號完整性問題的產生原因,影響信號完整性的各種因素,以及各因素之間的互相作用,辨識潛在風險點。信號完整性設計中5類典型問題的處理方法辨析。初步認識系統化設計方法。對信號完整性問題形成宏觀上的認識。
什么是信號完整性?
一些常見的影響信號質量的因素。
信號完整性設計中5類典型問題。
正確對待仿真與設計。
信號傳播、返回電流、參考平面合理選擇參考平面、控制耦合、規劃控制返回電流,是信號完整性設計的一項基本但非常重要能力。信號傳播方式是理解各種信號完整性現象的基礎,沒有這個基礎一切無從談起。返回電流是很多問題的來源。參考平面是安排布線層、制定層疊結構的依據。耦合問題導致PCB設計中可能產生很多隱藏的雷區。本部分用直觀的方式詳細講解這些內容。通過案例展示如果處理不當可能產生的問題,以及如何在系統化設計方法中應用這些知識。 什么時候需要考慮信號完整性問題呢?山東自動化信號完整性分析
高速數字PCB板設計中的信號完整性分析;貴州信號完整性分析配件
3、串擾和阻抗控制來自鄰近信號線的耦合將導致串擾并改變信號線的阻抗。相鄰平行信號線的耦合分析可能決定信號線之間或者各類信號線之間的“安全”或預期間距(或者平行布線長度)。比如,欲將時鐘到數據信號節點的串擾限制在100mV以內,卻要信號走線保持平行,你就可以通過計算或仿真,找到在任何給定布線層上信號之間的小允許間距。同時,如果設計中包含阻抗重要的節點(或者是時鐘或者高速內存架構),你就必須將布線放置在一層(或若干層)上以得到想要的阻抗。
4、重要的高速節點延遲和時滯是時鐘布線必須考慮的關鍵因素。因為時序要求嚴格,這種節點通常必須采用端接器件才能達到比較好SI質量。要預先確定這些節點,同時將調節元器件放置和布線所需要的時間加以計劃,以便調整信號完整性設計的指針。 貴州信號完整性分析配件