信號的能量大部分集中在信號帶寬以下,意味著我們在考慮這個信號的傳輸效應(yīng)時, 主要關(guān)注比較高頻率可以到信號的帶寬。
所以,假如在數(shù)字信號的傳輸過程中可以保證在信號的帶寬(0.35億)以下的頻率分量(模 擬信號)經(jīng)過互連路徑的質(zhì)量,則我們可以保證接收到比較完整的數(shù)字信號。
然而,我們會在下面看到在考慮信號完整性問題時由于傳輸路徑阻抗不連續(xù)對信號的反 射,損耗隨頻率的增加而增加的特性等因素,這些頻率分量在傳輸時會有畸變,從而造成接 收到的各個頻率的分量疊加在時并不能完全保證復(fù)現(xiàn)原有的時域的數(shù)字信號。 信號完整性分析概論;河北信號完整性分析保養(yǎng)
什么是高速電路 高速電路信號完整性分析
在工作中經(jīng)常會遇到有人問什么是高速電路,或者在設(shè)計(jì)高速電路的時候需要注意什么。每當(dāng)遇到這種問題就頭腦發(fā)懵,其實(shí)不同的產(chǎn)品、不同的人對其都有不同的理解。簡單總結(jié)一下基本的一些概念包括對高速電路的理解、什么是信號完整性還有信號的帶寬等。
高速電路的定義
本人從各種資料和書中看到許多關(guān)于高速電路的定義,可能不同的產(chǎn)品對于高速信號的定義不同,具體還要看設(shè)計(jì)的產(chǎn)品類型,簡單整理主要有以下幾種:
1.是指由于信號的高速變化使電路中的模擬特性,如導(dǎo)線的電感、電容等發(fā)生作用的電路。
2.信號工作頻率超過50MHz,并且在這個頻率之上的電路已經(jīng)占到了整個電子系統(tǒng)相當(dāng)?shù)姆至俊?河北信號完整性分析保養(yǎng)信號完整性分析的傳輸線理論;
其次要注重細(xì)節(jié)。比如測試點(diǎn)通常選擇放在接收器件的管腳,如果條件限制放不到上面去的,比如 BGA 封裝的器件,可以放到靠近管腳的 PCB 走線上或者過孔上面。距離接收器件管腳過遠(yuǎn),因?yàn)樾盘柗瓷洌赡軙?dǎo)致測試結(jié)果和實(shí)際信號差異比較大;探頭的地線盡量選擇短地線等。
,需要注意一下匹配。這個主要是針對使用同軸電纜去測試的情況,同軸直接接到示波器上去,負(fù)載通常是 50 歐姆,并且是直流耦合,而對于某些電路,需要直流偏置,直接將測試系統(tǒng)接入時會影響電路工作狀態(tài),從而測試不到正常的波形。
從1/叫轉(zhuǎn)折頻率開始,頻譜的諧波分量是按I/?下降的,也就是-40dB/dec (-40分貝每 十倍頻,即每增大十倍頻率,諧波分量減小100倍)??梢钥吹较鄬τ诶硐敕讲ǎ瑥倪@個頻 率開始,信號的諧波分量大大減小。
基本上可以看到數(shù)字信號的頻域分量大部分集中在1/7U,這個頻率以下,我們可以將這個 頻率稱之為信號的帶寬,工程上可以近似為0.35/0,當(dāng)對設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格的時候,也可近似為 0.5/rro。
也就是說,疊加信號帶寬(0.35/。)以下的頻率分量基本上可以復(fù)現(xiàn)邊沿時間是tr 的數(shù)字時;域波形信號。這個頻率通常也叫作轉(zhuǎn)折頻率或截止頻率(Fknee或cut off frequency)
常見的信號完整性測試常用的三種測試;
根據(jù)上述數(shù)據(jù),你就可以選擇層疊了。注意,幾乎每一個插入其它電路板或者背板的PCB都有厚度要求,而且多數(shù)電路板制造商對其可制造的不同類型的層有固定的厚度要求,這將會極大地約束終層疊的數(shù)目。你可能很想與制造商緊密合作來定義層疊的數(shù)目。應(yīng)該采用阻抗控制工具為不同層生成目標(biāo)阻抗范圍,務(wù)必要考慮到制造商提供的制造允許誤差和鄰近布線的影響。在信號完整的理想情況下,所有高速節(jié)點(diǎn)應(yīng)該布線在阻抗控制內(nèi)層(例如帶狀線)。要使SI比較好并保持電路板去耦,就應(yīng)該盡可能將接地層/電源層成對布放。如果只能有一對接地層/電源層,你就只有將就了。如果根本就沒有電源層,根據(jù)定義你可能會遇到SI問題。你還可能遇到這樣的情況,即在未定義信號的返回通路之前很難仿真或者仿真電路板的性能。什么是高速電路 高速電路信號完整性分析。河北信號完整性分析保養(yǎng)
克勞德高速數(shù)字信號測試實(shí)驗(yàn)室信號完整性考慮的問題?河北信號完整性分析保養(yǎng)
信號完整性是許多設(shè)計(jì)人員在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中涉及的主要主題之一。信號完整性涉及數(shù)字信號波形的質(zhì)量下降和時序誤差,因?yàn)樾盘枏陌l(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鲿ㄟ^封裝結(jié)構(gòu)、PCB 走線、通孔、柔性電纜和連接器等互連路徑。
當(dāng)今的高速總線設(shè)計(jì)如 LpDDR4x、USB 3.2 Gen1/2 (5Gbps/10Gbps)、USB3.2x2 (2x10Gbps)、PCIe 和即將到來的 USB4.0 (2x20Gbps) 在高頻數(shù)據(jù)從發(fā)送器流向接收器時會發(fā)生信號衰減。本文將概述高速數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)的信號完整性基礎(chǔ)知識和集膚效應(yīng)、阻抗匹配、特性阻抗、反射等關(guān)鍵問題。 河北信號完整性分析保養(yǎng)
從1/叫轉(zhuǎn)折頻率開始,頻譜的諧波分量是按I/?下降的,也就是-40dB/dec (-40分貝每 十倍頻,即每增大十倍頻率,諧波分量減小100倍)??梢钥吹较鄬τ诶硐敕讲ǎ瑥倪@個頻 率開始,信號的諧波分量大大減小。 基本上可以看到數(shù)字信號的頻域分量大部分集中在1/7U,這個頻率以下,我們可以將這個 頻率稱之為信號的帶寬,工程上可以近似為0.35/0,當(dāng)對設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格的時候,也可近似為 0.5/rro。 也就是說,疊加信號帶寬(0.35/。)以下的頻率分量基本上可以復(fù)現(xiàn)邊沿時間是tr 的數(shù)字時;域波形信號。這個頻率通常也叫作轉(zhuǎn)折頻率或截止頻率(Fknee或cut off frequ...