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(gè)特例，因此，電源完整性是信號完整性的一個(gè)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(tǒng)所產(chǎn)生的電源信號經(jīng)供電傳輸線傳輸，到達(dá)受電器件電源輸入管腳時(shí)，能夠保證電壓的波動(dòng)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(zhì)量在經(jīng)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(shù)字集成電路芯片，其工作的本質(zhì)是內(nèi)部晶體管狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，大量晶體管狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)需要供電系統(tǒng)提供其所需要的瞬態(tài)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(gè)人資金供給系統(tǒng)”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。 高速信號傳輸邏輯時(shí)序設(shè)計(jì)；寧夏高速信號傳輸工廠直銷

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(zhì)構(gòu)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(huán)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(huán)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(huì)導(dǎo)致信號的反射。

(3)差分線和單端信號線差分線一個(gè)對應(yīng)正極性，一個(gè)對應(yīng)負(fù)極性，還有一條用于實(shí)現(xiàn)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(zhǔn)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(gè)收放多余電荷和垃圾電荷的地方在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)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(shù)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(shù)字

差分?jǐn)?shù)字 寧夏高速信號傳輸工廠直銷高速信號傳輸?shù)南嚓P(guān)概念；

2.3.2影響信號完整性的因素不難想象，

波浪在移動(dòng)過程中能否保持其形狀相對穩(wěn)定，與以下因素有關(guān)：

●波浪傳輸通道在整個(gè)長度內(nèi)形狀的一致性；

●上、下游水庫入口與河道的形狀是否保持一致；

●在波浪移動(dòng)過程中是否受到干擾等因素。同樣，信號在傳輸過程中能否保持其形狀的完整性，也有類似因素需要考慮：

●信號傳輸通道在整個(gè)長度內(nèi)的電氣結(jié)構(gòu)特性是否一致；

●信號兩端的電氣結(jié)構(gòu)特性是否與信號傳輸通道的電氣結(jié)構(gòu)特性保持一致；

●信號在傳輸過程中是否受到（電磁）干擾。對于河道中移動(dòng)的波浪，由于以下原因，在移動(dòng)過程中很難保持其形狀不變：

●河道的每一段形狀不可能保持的一致；

●河流出、入口處不可能與河道的形狀保持的一致；

●波浪在移動(dòng)過程中不可能沒有受到狂風(fēng)暴雨的干擾。類似地，現(xiàn)實(shí)中的信號傳輸，由于以下原因，信號波形在傳輸過程中很難保持的完整性：

●傳輸通道的各段電氣結(jié)構(gòu)特征不可能保持的一致；

●信號發(fā)送/接收端的電氣結(jié)構(gòu)特征很難與信號傳輸通道的電氣結(jié)構(gòu)特征保持一致；一。

例如，分辨率為UXGA（1600×1200）的DVI信號，其信號傳輸速率為1.625Gbps，當(dāng)該信號在FR4材料的PCB上傳輸時(shí)，其信號帶寬波長為：3×10+8÷（4）1/2÷（1.625×10+9×5）≈0.02（m）=20mm，其中，F(xiàn)R4材料的相對介電常數(shù)為4。當(dāng)DVI信號在PCB上傳輸時(shí)，傳輸通道長度大于1/4帶寬波長，即5mm時(shí)，就必須被當(dāng)作高速信號傳輸。對于模擬信號，信號在傳輸過程中可以被衰減，但不可以因被疊加較大噪聲而使信號失真太多，也不允許信號在傳輸過程中因傳輸通道某處阻抗的突變太大引起較嚴(yán)重的反射現(xiàn)象。因此，模擬信號傳輸被看作高速信號傳輸，且與信號傳輸通道的長度無關(guān)。

注意

在電子設(shè)計(jì)中，以高速信號傳輸代替高速信號設(shè)計(jì)的概念或高速電路設(shè)計(jì)的概念才能正確處理信號的保形傳輸問題。以信號傳輸速率的高低，或以信號的上升時(shí)間或下降時(shí)間的大小區(qū)分信號是高速還是低速是不科學(xué)的，這也是部分電子設(shè)計(jì)工程師對高速信號傳輸?shù)恼`解，必須同時(shí)考慮信號的傳輸速率與信號傳輸通道的長度。 高速信號傳輸不正確是電子產(chǎn)品研制過程中經(jīng)常遇到的問題；

高速信號傳輸——電源完整性供電

電源系統(tǒng)完好性

供電傳輸線完好性

供電中繼系統(tǒng)完好性

高速信號傳輸——電磁兼容

電磁兼容定義

（1）設(shè)備中的信號的傳輸都能夠抵抗本設(shè)備的干擾和外部的干擾

（2）設(shè)備中的信號的傳輸都不應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生能夠干擾本設(shè)備和外部設(shè)備工作

高速信號的傳輸?shù)墓こ袒夹g(shù)

系統(tǒng)級電磁屏蔽

信號級電磁屏蔽

各種信號或者供電傳輸線的電磁屏蔽

信號和電源的濾波的技術(shù)

系統(tǒng)級電磁屏蔽技術(shù)

（1）機(jī)箱屏蔽

（2）電纜屏蔽

（3）連接器屏蔽

信號級電磁屏蔽技術(shù)

把傳輸線上的信號作為電磁屏蔽信號（即干擾源）
高速信號的界定標(biāo)準(zhǔn)；寧夏高速信號傳輸工廠直銷

高速信號傳輸?shù)囊罁?jù)有有那幾條；寧夏高速信號傳輸工廠直銷

克勞德高速數(shù)字信號測試實(shí)驗(yàn)室

高速信號傳輸技術(shù)的內(nèi)涵高速電信號傳輸設(shè)計(jì)與分析是電子設(shè)計(jì)工程師必須掌握的基本技能。電子產(chǎn)品處理器主頻高至GHz、傳輸速率達(dá)到Gbps以上，高速信號的處理和傳輸要求電子設(shè)計(jì)工程師必須至少具備以下三項(xiàng)技能：

●高速邏輯時(shí)序設(shè)計(jì)；

●高速電路散熱設(shè)計(jì)；

●高速信號傳輸設(shè)計(jì)。

①邏輯時(shí)序設(shè)計(jì)對于數(shù)字電路設(shè)計(jì)工程師而言，無論其開發(fā)的數(shù)字電路是所謂的低速數(shù)字電路，還是高速數(shù)字電路，都是基本的設(shè)計(jì)。電子工程師在進(jìn)行時(shí)序設(shè)計(jì)時(shí)，有一個(gè)很重要的假設(shè)：數(shù)字邏輯信號傳輸沒有失真。因此，邏輯時(shí)序設(shè)計(jì)更多的是考慮信號的邏輯運(yùn)算、信號延時(shí)、信號的同步等因素。 寧夏高速信號傳輸工廠直銷

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