數(shù)字信號的時(shí)域特性
例如,一個(gè)周期為T=25ns的時(shí)鐘信號,其時(shí)鐘頻率為f=1/25ns=0.04GHz=40MHz。信號的上升時(shí)間通常定義為信號從終值的10%躍變到90%所經(jīng)歷的時(shí)間,又稱之為10~90上升時(shí)間。信號的下降時(shí)間定義為從終值的90%躍變到10%所經(jīng)歷的時(shí)間。2.1.3數(shù)字信號的頻域特性任何一個(gè)信號都可以由一組正弦波組合而成,在數(shù)學(xué)上可以將信號波形的數(shù)學(xué)描述通過傅里葉變換轉(zhuǎn)換為一組正弦波,每一個(gè)正弦波稱為信號的一個(gè)頻率分量,每一個(gè)頻率分量都有相關(guān)的幅度和相位,我們把所有這些頻率值及其幅度值的稱為信號的頻譜。信號的波形是時(shí)域的表現(xiàn),信號的頻譜是頻域的表現(xiàn),把時(shí)域信號以信號的頻譜表示稱為信號的時(shí)域—頻域變換,即傅里葉變換。如果我們知道信號的頻譜,要觀察它的時(shí)域波形,只需將每個(gè)頻率分量變換成它的時(shí)域正弦波,再將其全部疊加即可,這個(gè)過程稱為傅里葉逆變換。
高速信號傳輸正確性需要滿足以下三個(gè)方面的要求;多端口矩陣測試高速信號傳輸修理
特征阻抗一般有兩種說法:
1、當(dāng)信號傳輸時(shí),本質(zhì)微電磁波傳輸,此時(shí)伴隨著電場和磁場,而阻抗被定義為電場和磁場的比值;
2、但信號傳輸時(shí)為高速信號,此時(shí)傳輸線非理想線,包含分布參數(shù)如電容、電感和電阻,此時(shí)對于信號來講這些參數(shù)形成的阻抗就是瞬時(shí)阻抗值。微帶線特性阻抗與輸入阻抗和輸出阻抗一致時(shí),對信號傳輸比較好,此時(shí)不會發(fā)生反射。此時(shí)我們說傳輸線阻抗是連續(xù)的,不會發(fā)生反射。
阻抗不匹配
如果不匹配,將會導(dǎo)致信號反射問題,終引起過沖和下沖問題。
源端我們說一般叫做源端匹配,就算源端不匹配了在源端發(fā)生了反射,但是不會傳到終端去;此時(shí)需要終端完全吸收掉,所以我們叫源端匹配,終端吸收。 天津高速信號傳輸修理高速信號的界定標(biāo)準(zhǔn);
2.1.4電信號的傳輸速度
當(dāng)信號在傳輸通道中傳輸時(shí),信號路徑和信號回路之間就會產(chǎn)生電壓差,而這個(gè)電壓又使信號傳輸通道的兩導(dǎo)線之間產(chǎn)生電場;信號在傳輸通道上傳輸,信號傳輸通道的兩導(dǎo)線上存在電流,電流產(chǎn)生磁場,而且信號上升沿或下降沿位置存在交流分量,交流分量產(chǎn)生交變的電場和交變的磁場。
電信號的傳輸實(shí)際上是通過在信號路徑和信號回路之間和周圍的介質(zhì)中建立交變電場和磁場并通過電磁場傳播而進(jìn)行的,并非電子在導(dǎo)體的定向移動(dòng)。
提示 電子在導(dǎo)體中的定向移動(dòng)速度不超過1米/秒。電磁波在真空中的傳播速度Vv為30萬千米每秒(12in/ns),在介質(zhì)中的傳播速度是在真空中的速度除以傳輸通道中介質(zhì)的介電常數(shù)的平方根。
數(shù)字信號的時(shí)域特性
例如,對于1GHz的理想方波,其幅值為1V,將其變換到頻域中的頻譜則描述如下:●個(gè)頻率分量的頻率是0,幅度為0.5V,這個(gè)分量描述了時(shí)域中的直流分量,稱為零次諧波;●第二個(gè)頻率分量的頻率是1GHz,幅度為0.63V,這個(gè)分量稱為一次諧波,一次諧波與零次諧波疊加,在時(shí)域中得到均值偏移為0.5V的正弦波。這與理想方波還有一定的差距;●第三個(gè)頻率分量的頻率是3GHz,幅度為0.21V,這個(gè)分量稱為三次諧波,三次諧波和一次諧波、零次諧波的疊加結(jié)果再疊加,在時(shí)域中得到的信號波形頂端更平滑,更接近于方波,上升時(shí)間更短;……依次下去,將所有相繼的高次諧波與前面已經(jīng)疊加的結(jié)果疊加,得出的結(jié)果會越來越像方波,上升時(shí)間會越來越短。 高速信號傳輸?shù)慕缍ǜ咚傩盘柨梢远x為;
高速信號傳輸技術(shù)理論和概念繁多
對于大多數(shù)從事電子設(shè)計(jì)的工程師,由于沒有系統(tǒng)的電磁兼容、信號完整性和電源完整性技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)和培訓(xùn),往往接觸到許多眾說紛紜的有關(guān)高速信號傳輸方面的解釋,這些解釋往往為了說明SI、PI和EMC相關(guān)理論、概念和技術(shù),從不同的角度引入了很多概念和名詞。比如,是“地”的概念,就有安全地、結(jié)構(gòu)地、屏蔽地、數(shù)字地、模擬地、地平面、地信號等,而且這些地各有各的定義和用途。再比如,接“地”的方式也有很多要求,包括單點(diǎn)共地、多點(diǎn)共地、混合共地、數(shù)字地與模擬地分割、懸浮地等,它們有各自的特點(diǎn)和適用的場合。
這些概念和名詞對于專業(yè)從事電磁兼容、信號完整性和電源完整性專業(yè)的工程師來講或許不是問題,可能是對他們工程化技術(shù)方面的補(bǔ)充。但是,對于大多數(shù)電子設(shè)計(jì)工程師來講,這可能令他們眼花繚亂、無所適從,而且對于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題,其往往不知道到底用什么概念去解釋和解決。
高速信號傳輸邏輯時(shí)序設(shè)計(jì);測量高速信號傳輸執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
高速信號傳輸技術(shù)的復(fù)雜性;多端口矩陣測試高速信號傳輸修理
在實(shí)際應(yīng)用中,可以采用某個(gè)頻率以下的所有諧波分量,這樣可以近似地表示為原始時(shí)域波形,這個(gè)頻率以上的諧波分量可以忽略不計(jì),信號的這個(gè)頻率稱為信號的帶寬。信號帶寬對應(yīng)的波長λ稱為帶寬波長。在工程實(shí)踐中,數(shù)字時(shí)鐘信號具有以下特征:
●時(shí)鐘信號是由一組諧波分量組成的;
●存在一個(gè)諧波分量(稱其頻率為帶寬),可以以這個(gè)諧波分量以下的所有諧波分量疊加,以近似該時(shí)鐘信號;
●一般地,時(shí)鐘信號的帶寬為時(shí)鐘信號頻率的5倍,這是具有工程應(yīng)用價(jià)值的。數(shù)字時(shí)鐘信號的時(shí)域和頻域特征的分析研究結(jié)果,可以應(yīng)用于任意數(shù)字信號,數(shù)字信號的帶寬為數(shù)字信號最小寬度脈沖所構(gòu)成的時(shí)鐘信號頻率的5倍。 多端口矩陣測試高速信號傳輸修理
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1.1.2高速信號傳輸?shù)慕缍?biāo)準(zhǔn) 高速信號傳輸所涉及的個(gè)概念和技術(shù),就是界定信號傳輸是高速信號傳輸還是低速信號傳輸。 從工程設(shè)計(jì)角度來看,高速信號可以定義為:需要對其傳輸線進(jìn)行設(shè)計(jì),以確保在傳輸過程中其波形失真度可以接受的那些信號。界定高速信號傳輸?shù)囊罁?jù)有以下兩條。 ①對于模擬信號,所有模擬信號傳輸都應(yīng)該看作高速信號傳輸,因?yàn)槟M信號傳輸一般要求傳輸過程中具有很小的波形失真度。 ②對于數(shù)字信號,通過分析,若設(shè)計(jì)該數(shù)字信號傳輸線需要考慮阻抗才能保證信號傳輸?shù)侥康奶幍氖д娑瓤山邮埽@種情況下的數(shù)字信號就是高速信號。 高速信號傳輸研究的主要目的是解決信號保形傳輸問題;陜...