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企業(yè)商機(jī)
信號完整性分析基本參數(shù)
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信號完整性分析企業(yè)商機(jī)

比如,在現(xiàn)在常見的高速串行傳輸鏈路中,幾個吉赫茲(GHz)以上的信號在電路板上 的走線傳輸,由于本質(zhì)上電路板上傳輸線的損耗是隨著頻率的升高而增大的(在后面的傳輸 線部分及S參數(shù)部分都會有介紹),使得高頻分量的損耗大于低頻分量的損耗,在接收端收 到的各個頻率分量不是原來的樣子,使得這些頻率分量起來的數(shù)字時域信號產(chǎn)生畸變。 所以,在高速串行傳輸中,會釆用一些信號處理的方法來補(bǔ)償高頻分量比低頻分量傳輸時損 耗大的問題。比如去加重(在發(fā)送時人為降低低頻分量)和預(yù)加重(在發(fā)送時人為提高高頻 分量)。信號完整性分析方法信號完整性分析概述。廣東信號完整性分析保養(yǎng)

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從頻域上看,判斷是否是高速數(shù)字信號的準(zhǔn)則不僅是信號的基礎(chǔ)頻率,還包括其高次 波影響。對數(shù)字電路而言,邊沿的速率是直觀的因素之一。在工程上可以認(rèn)為當(dāng)信號邊沿 時間小于4?6倍的互連傳輸時延時,應(yīng)考慮信號完整性的行為。

從時域信號波形來看,我們可以看到后面研究的傳輸線的特征阻抗、反射、串?dāng)_及 同步開關(guān)噪聲等問題都是研究數(shù)字信號從0到1和從1到0跳變時的瞬態(tài)行為,其與邊沿 速率相關(guān)。

這是一個2MHz時鐘信號傳輸?shù)碾娐罚?807時鐘驅(qū)動器輸出(D41),經(jīng)過一段電路 板走線(TL1)后接一個電阻(R113),再經(jīng)過一段電路板走線(TL2)連到接收端(D40), 為什么3807的輸出端要串聯(lián)一個33。的電阻呢?

通過仿真我們可以看到?jīng)]有這個電阻和有這個電阻接收到的信號的差別。

沒有這個電阻時接收到的信號,如圖1.8所示是有這個電阻時接收到的 信號。可以看到當(dāng)沒有這個電阻時信號有很大的過沖和振鈴產(chǎn)生,串聯(lián)了這個電阻后問題有 很大的好轉(zhuǎn)。 寧夏解決方案信號完整性分析100條估計信號完整性效應(yīng)的經(jīng)驗法則;

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5、技術(shù)選擇

不同的驅(qū)動技術(shù)適于不同的任務(wù)。

信號是點對點的還是一點對多抽頭的?信號是從電路板輸出還是留在相同的電路板上?允許的時滯和噪聲裕量是多少?作為信號完整性設(shè)計的通用準(zhǔn)則,轉(zhuǎn)換速度越慢,信號完整性越好。50MHZ時鐘采用500PS上升時間是沒有理由的。一個2-3NS的擺率控制器件速度要足夠快,才能保證SI的品質(zhì),并有助于解決象輸出同步交換(SSO)和電磁兼容(EMC)等問題。在新型FPGA可編程技術(shù)或者用戶定義ASIC中,可以找到驅(qū)動技術(shù)的優(yōu)越性。采用這些定制(或者半定制)器件,你就有很大的余地選定驅(qū)動幅度和速度。設(shè)計初期,要滿足FPGA(或ASIC)設(shè)計時間的要求并確定恰當(dāng)?shù)妮敵鲞x擇,如果可能的話,還要包括引腳選擇。

傳輸線理論基礎(chǔ)與特征阻抗

傳輸線理論實際是把電磁場轉(zhuǎn)換為電路的分析來簡化分析的手段,分布式元件的傳輸線 電路模型傳輸線由一段的RLGC元件組成。

為了更簡便地分析傳輸線,引入特征阻抗的概念,由特征阻抗來進(jìn)行信號傳輸?shù)姆治觥?將傳輸線等效成分段電路模型后,可以用電路的理論來求解。

特征阻抗,或稱特性阻抗,是衡量PCB上傳輸線的重要指標(biāo)。PCB傳輸線的特征/ 特性阻抗不是直流電阻,它屬于長線傳輸中的概念。

可以看到特征阻抗是一個在傳輸線的某個點上的瞬時入射電壓與入射電流或者反射電 壓與反射電流的比值。和傳輸阻抗的概念并不一致,傳輸阻抗是某個端口上總的電壓和電流的 比值。只有在整個傳輸路徑上阻抗完全匹配且沒有反射存在的情況下,特征阻抗才等于傳輸阻 抗。 什么時候需要考慮信號完整性問題呢?

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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。 信號完整性測試項目可以分為幾大類;寧夏解決方案信號完整性分析

如何了解信號完整性分析?廣東信號完整性分析保養(yǎng)

什么是信號完整性?

隨著帶寬范圍提升,查看小信號或大信號的細(xì)微變化的需求增加,示波器自身的信號完整性的重要性已進(jìn)一步提升。為什么信號完整性被視為示波器的關(guān)鍵指標(biāo)?信號完整性對示波器整體測量精度的影響非常大,它對波形形狀和測量結(jié)果準(zhǔn)確性的影響會出乎您的想象。示波器性能取決于其自身信號完整性的良莠,比如說信號失真、噪聲和損耗。自身的信號完整性高的示波器能夠更好地顯示被測信號的細(xì)節(jié);反之,如果自身的信號完整性很差,示波器便無法準(zhǔn)確反映被測信號。示波器自身信號完整性方面的差異直接影響到工程師能否高效地對設(shè)計進(jìn)行深入分析、理解、調(diào)試和評估。示波器的信號完整性不佳,將對產(chǎn)品開發(fā)周期、產(chǎn)品質(zhì)量以及元器件的選擇帶來巨大風(fēng)險。要避免這種風(fēng)險,只有通過比較和評測,選擇一臺具有出色信號完整性的示波器才是解決之道。 廣東信號完整性分析保養(yǎng)

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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...

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