高速數字信號傳輸電路的設計與仿真

高速數字系統(tǒng)設計成功的關鍵在于保持信號的完整，而影響信號完整性(即信號質量)的因素主要有傳輸線的長度、電阻匹配及電磁干擾、串擾等。設計過程中要保持信號的完整性必須借助一些仿真工具，仿真結果對PCB布線產生指導性意見，布線完成后再提取網絡，對信號進行布線后仿真，仿真沒有問題后才能送出加工。目前這樣的仿真工具主要有cadence、ICX、Hyperlynx等。Hyperlynx是個簡單好用的工具，軟件中包含兩個工具LineSim和BoardSim。LineSim用在布線設計前約束布線和各層的參數、設置時鐘的布線拓撲結構、選擇元器件的速率、診斷信號完整性，并盡量避免電磁輻射及串擾等問題。BoardSim用于布線以后快速地分析設計中的信號完整性、電磁兼容性和串擾問題，生成串擾強度報告，區(qū)分并解決串擾問題。作者使用LineSim工具，對信號的阻抗匹配、傳輸線的長度、串擾進行了仿真分析，并給出了指導性結論。 高速信號傳輸的保形通道；河北通信高速信號傳輸

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(tǒng)或設備在所處的電磁環(huán)境中能正常工作，同時不對其他電子系統(tǒng)和設備造成干擾 河北通信高速信號傳輸高速信號傳輸代替高速信號設計的概念或高速電路設計的概念才能正確處理信號的保形傳輸問題？

高速信號和處理需要考慮三部分設計：

高速邏輯時序設計

高速電路散熱設計

高速信號傳輸設計

1、信號傳輸的相關概念

概念：電信號、傳輸通道、信號傳輸、保形傳輸

重點：模擬信號可以看作“高速”信號，比較好整體不失真

數字信號失真度能夠被控制在一定的范圍內。

2、數字信號的特點：

（1）時域特點：周期，和上升時間

（2）頻域特性：波形是時域的表現(xiàn)，頻譜是頻域的表現(xiàn)，通過傅里葉變換

（3）電信號的傳輸速度：與介質常數有關

（4）信號完整性：SignalIntegrity

（5）電源完整性：PowerIntegrity

（6）電磁兼容性：ElectroMagneticCompatibility(EMC)

2.2高速信號傳輸相關的三個方面

上面已經討論過，高速信號傳輸研究的主要目的是解決信號保形傳輸問題，由信號傳輸的三要素可知，信號的保形傳輸必須涉及以下三個方面的問題：

●保證信號發(fā)送器和信號接收器正常工作；

●保證信號傳輸過程中信號無失真或有可以允許的失真；

●保證信號在傳輸過程中無干擾或有可以容許的干擾。

如何設計電源系統(tǒng)，以提供電流相對充足、電壓相對穩(wěn)定的電源給受電器件（信號發(fā)送器和信號接收器）；如何控制傳輸通道各段的阻抗，以使其具有相對的一致性；如何設計電磁屏蔽，以控制電磁干擾性和電磁敏感性，保證信號能夠被信號接收器正確解碼。以上這三個方面是高速信號傳輸技術涉及的研究內容，它們分別被稱為電源完整性、信號完整性和電磁兼容性，是高速信號傳輸工程化技術的三大支撐技術，三者缺一不可。 高速信號傳輸距離與介質類型；

高速信號傳輸

《高速信號傳輸》是高速信號傳輸應用領域享譽國際的經典教材與工具書。高速數字設計重在研究基本的電路結構，而高速信號傳輸則重在研究傳輸線如何達到其速度和距離的極限問題。內容涉及不同傳輸線參數的基本理論，包括趨膚效應、鄰近效應、介質損耗和表面粗糙度，以及適用于所有導體媒質的通用頻域響應模型；由頻域傳遞函數計算時域波形；特殊傳輸媒質，包括單端PCB引線、差分媒質、通用建筑布線標準、非屏蔽雙絞線對、150歐姆屏蔽雙絞線對、同軸電纜及光纖；時鐘分布的各種問題；采用Spice模型和IBIS模型進行仿真的限制。 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；福建高速信號傳輸代理品牌

高速信號傳輸的界定高速信號可以定義為；河北通信高速信號傳輸

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(xiàn)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(xiàn)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。 河北通信高速信號傳輸

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