高速信號傳輸
串擾分析
由于頻率的提高,傳輸線之間的串擾明顯增大,對信號完整性也有很大的影響,可以通過仿真來預測、模擬,并采取措施加以改善。以CMOS信號為例建立仿真模型,如圖6所示。在仿真時設置干擾信號的頻率為66MHz的方波,擾者設置為零電平輸入,通過調整兩根線的間距和兩線之間平行走線的長度來觀察擾者接收端的波形。仿真結果如圖7,分別為間距是203.2mm、406。4mm時的波形。
從仿真結果看出,兩線間距為406.4mm時,串擾電平為200mV左右,203.2mm時為500mV左右。可見兩線之間的間距越小串擾越大,所以在實際高速PCB布線時應盡量拉大傳輸線間距或在兩線之間加地線來隔離。 高速信號傳輸技術的內涵 高速信號和處理需要考慮三部分設計;信號完整性測試高速信號傳輸商家
2.3.1信號完整性的定義信號完整性,
英文為SignalIntegrity,簡稱SI,指信號在傳輸過程中,其波形保持不變或只在可容許范圍內失真,不影響信號接收器對信號的正確接收和解碼。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的特性。我們以“河道中的波浪”類比信號傳輸通道上的電信號,以河道與“空中的水汽通道”組成的波浪傳輸通道類比信號傳輸通道,可以更直觀地理解信號完整性的概念,雖然這個類比不是十分恰當。
一條河道連接上游和下游兩個水庫,平靜的河流在河道中流淌,當上游水庫的閘門突然被抬高(或壓低)時,河流上游端的水位由于水庫出水量的突然增加(或減少)而升高(或下降),水位的升高(或下降)變化形成一個一定形狀的波浪,波浪沿著河道向下游移動,直到下游水庫入口處。波浪在移動到下游水庫入口處時,其形狀有兩種情況:一是波浪的形狀與在上游水庫出口處形成時的形狀保持著一定程度的相似性,我們就認為波浪形狀在移動過程中是良好的,是完整的;二是由于各種原因使得波浪的形狀與形成時的形狀有很大差別,我們就認為波浪的形狀是不良好的,是不完整的。 信號完整性測試高速信號傳輸商家高速信號傳播在電子設計工程化技術方面的理論和概念嚴重缺失;
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
克勞德高速數字信號測試實驗室
③高速信號傳輸設計技術是數字電路設計工程師必須掌握的另一項基本技能。該設計技術主要解決高速信號傳輸問題,即在電路設計開發時采取一定的措施,使所有的電信號在發送、傳輸和接收過程中具有合乎其各自要求的波形失真度,使得信號接收器能夠正確接收信號發送器產生的信號邏輯,也就是大家所說的高速信號傳輸正確性設計技術。
注意:
只研究高速信號傳輸相關內容,不涉及信號時序設計和高速電路散熱設計。高速信號傳輸正確性需要滿足以下三個方面的要求:
●信號發送器和信號接收器二者都正常工作;
●信號傳輸過程中信號無失真或有可以允許的失真;
●信號在傳輸過程中無干擾或有可以容許的干擾。 高速信號傳輸設計與分析;
第五,在電子產品調試過程中,如果出現高速信號傳輸失敗的問題,如DVI信號傳輸時數據接收不穩定,如何對出現的問題給出解決思路,對哪些信號進行測試,如何對測試的結果進行分析,并給出解決方案并終消除問題,即被稱為高速信號傳輸問題分析的工程化技術。高速信號傳輸工程化技術就是對高速信號傳輸給出具有適度性能、適度成本、適度可靠性和適度制造性等綜合良好性能的技術解決方案。所謂適度就是指性能指標滿足用戶要求,并達到相關國際標準、國家標準和行業標準。高速信號傳輸工程化技術的三大支撐技術;信號完整性測試高速信號傳輸商家
數字信號的傳輸速率和其傳輸通道的長度是高速信號傳輸的兩個不可分割的組成部分;信號完整性測試高速信號傳輸商家
傳輸線反射系數反射系數包含源-反射系數(SRC)和負載反射系數(LRC),源反射系數是源內阻和特征阻抗關系;負載反射系數是負載阻抗和傳輸線的關系。信號在傳輸的過程中如果遇到阻抗突變,就會產生反射,反射電壓的大小和入射電壓以及傳輸線的阻抗有關,如下圖所示,假設傳輸線個區域的瞬時阻抗為Z1,第二個區域的瞬時阻抗為Z2。
則反射電壓和入射電壓的比值為:Vreflected/Vincident=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)范圍為:-1到1。傳輸線不連續導致的多次反射:以末端開路做說明:下圖是一個振鈴現象產生的示例,信號源的內阻為10Ω,往外發送一個上升時間為1ns、幅值為1V的階躍信號,經過一段15cm的50Ω傳輸線,在傳輸線末端開路測量。很容易得到,在傳輸線兩側的反射系數分別為-0.667和1,傳輸線末端的信號幅值。 信號完整性測試高速信號傳輸商家
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