克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室

  數(shù)字信號(hào)測(cè)試方法：

需要特別注意，當(dāng)數(shù)字信號(hào)的電壓介于判決閾值的上限和下限之間時(shí)，其邏輯狀態(tài)是不 確定的狀態(tài)。所謂的“不確定”是指如果數(shù)字信號(hào)的電壓介于判決閾值的上限和下限之間， 接收端的判決電路有可能把這個(gè)狀態(tài)判決為邏輯0,也有可能判決為邏輯1。這種不確定是  我們不期望的，因此很多數(shù)字電路會(huì)盡量避免用這種不確定狀態(tài)進(jìn)行信號(hào)傳輸，比如會(huì)用一  個(gè)同步時(shí)鐘只在信號(hào)電平穩(wěn)定以后再進(jìn)行采樣。

數(shù)字信號(hào)帶寬用每bit占用的時(shí)間間隔的倒數(shù)來(lái)近似表示，傳輸速率的單位是bit/s，傳輸速率=傳輸信號(hào)的帶寬。遼寧USB測(cè)試數(shù)字信號(hào)測(cè)試

建立時(shí)間和保持時(shí)間加起來(lái)的時(shí)間稱(chēng)為建立/保持時(shí)間窗口，是接收端對(duì)于信號(hào)保持在 同一個(gè)邏輯狀態(tài)的**小的時(shí)間要求。數(shù)字信號(hào)的比特寬度如果窄于這個(gè)時(shí)間窗口就肯定無(wú) 法同時(shí)滿(mǎn)足建立時(shí)間和保持時(shí)間的要求，所以接收端對(duì)于建立/保持時(shí)間窗口大小的要求實(shí) 際上決定了這個(gè)電路能夠工作的比較高的數(shù)據(jù)速率。通常工 作速率高一些的芯片，很短的建 立時(shí)間、保持時(shí)間就可以保證電路可靠工作，而工作速率低一 些的芯片則會(huì)要求比較長(zhǎng)的建 立時(shí)間和保持時(shí)間。

另外要注意的是， 一個(gè)數(shù)字電路能夠可靠工作的比較高數(shù)據(jù)速率不僅取決于接收端對(duì)于 建立/保持時(shí)間的要求，輸出端的上升時(shí)間過(guò)緩、輸出幅度偏小、信號(hào)和時(shí)鐘中有抖動(dòng)、信號(hào) 有畸變等很多因素都會(huì)消耗信號(hào)建立/保持時(shí)間的裕量。因此一個(gè)數(shù)字電路能夠達(dá)到的比較高數(shù)據(jù)傳輸速率與發(fā)送芯片、接收芯片以及傳輸路徑都有關(guān)系。

建立時(shí)間和保持時(shí)間是數(shù)字電路非常重要的概念，是接收端可靠信號(hào)接收的**基本要 求，也是數(shù)字電路可靠工作的基礎(chǔ)。可以說(shuō)，大部分?jǐn)?shù)字信號(hào)的測(cè)量項(xiàng)目如數(shù)據(jù)速率、信號(hào) 幅度、眼圖、抖動(dòng)等的測(cè)量都是為了間接保證信號(hào)滿(mǎn)足接收端對(duì)建立時(shí)間和保持時(shí)間的要 求，在以后章節(jié)的論述中我們可以慢慢體會(huì)。 安徽數(shù)字信號(hào)測(cè)試調(diào)試什么是數(shù)字信號(hào)(DigitalSignal)；

抖動(dòng)的頻率范圍。抖動(dòng)實(shí)際上是時(shí)間上的噪聲，其時(shí)間偏差的變化頻率可能比較  快也可能比較慢。通常把變化頻率超過(guò)10Hz以上的抖動(dòng)成分稱(chēng)為jitter,而變化頻率低于  10Hz的抖動(dòng)成分稱(chēng)為wander(漂移)。wander主要反映的是時(shí)鐘源隨著時(shí)間、溫度等的緩  慢變化，影響的是時(shí)鐘或定時(shí)信號(hào)的***精度。在通信或者信號(hào)傳輸中，由于收發(fā)雙方都會(huì)  采用一定的時(shí)鐘架構(gòu)來(lái)進(jìn)行時(shí)鐘的分配和同步，緩慢的時(shí)鐘漂移很容易被跟蹤上或補(bǔ)償?shù)簦?因此wander對(duì)于數(shù)字電路傳輸?shù)恼`碼率影響不大，高速數(shù)字電路測(cè)量中關(guān)心的主要是高  頻的jitter。

反映的是一個(gè)5Gbps的信號(hào)經(jīng)過(guò)35英寸的FR-4板材傳輸后的眼圖，以及經(jīng)過(guò)CTLE均衡后對(duì)眼圖的改善。

FFE均衡的作用基本上類(lèi)似于FIR(有限脈沖響應(yīng))濾波器，其方法是根據(jù)相鄰比特的電壓幅度的加權(quán)值進(jìn)行當(dāng)前比特幅度的修正，每個(gè)相鄰比特的加權(quán)系數(shù)直接和通道的沖激響應(yīng)有關(guān)。下面是一個(gè)三階FFE的數(shù)學(xué)描述：

e(t)=cor(t-(0Tp))+cir(t-(1Tp))+czr(t-(2Tp))

式中，e(t)為時(shí)間t時(shí)的電壓波形，是經(jīng)校正(或均衡)后的電壓波形；Tp為時(shí)間延遲(抽頭的時(shí)間延遲);r(t-nTp)為距離當(dāng)前時(shí)間n個(gè)抽頭延遲之前的波形，是未經(jīng)校正(或均衡)的波形；c,為校正系數(shù)(抽頭系數(shù))。 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換；

數(shù)字信號(hào)的帶寬(Bandwidth)

在進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的分析和測(cè)試時(shí)，了解我們要分析的數(shù)字信號(hào)的帶寬是很重要的一點(diǎn)，它決定了我們進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)PCB走線和傳輸介質(zhì)傳輸帶寬的要求，也決定了測(cè)試對(duì)儀表的要求。

數(shù)字信號(hào)的帶寬可以大概理解為數(shù)字信號(hào)的能量在頻域的一個(gè)分布范圍，由于數(shù)字信號(hào)不是正弦波，有很多高次諧波成分，所以其在頻域的能量分布是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。

傳統(tǒng)上做數(shù)字電路設(shè)計(jì)的工程師習(xí)慣根據(jù)信號(hào)的5次諧波來(lái)估算帶寬，比如如果信號(hào)的數(shù)據(jù)速率是100Mbps,其快的0101的跳變波形相當(dāng)于50MHz的方波時(shí)鐘，這個(gè)方波時(shí)鐘的5次諧波成分是250MHz,因此信號(hào)的帶寬大概就在250MHz以?xún)?nèi)。這種方法看起來(lái)很合理，因?yàn)?次諧波對(duì)于重建信號(hào)的基本波形形狀是非常重要的，但這種方法對(duì)于需要進(jìn)行精確波形參數(shù)測(cè)量的場(chǎng)合來(lái)說(shuō)就不太準(zhǔn)確了。比如同樣是50MHz 的信號(hào)，如果上升沿很陡接近理想方波，其高次諧波能量就比較大；而如果上升沿很緩接近 正弦波，其高次諧波能量就很小。
什么是模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)是什么。遼寧USB測(cè)試數(shù)字信號(hào)測(cè)試

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的差異；遼寧USB測(cè)試數(shù)字信號(hào)測(cè)試

 采用AC耦合方式的另一個(gè)好處是收發(fā)端在做互連時(shí)不用太考慮直流偏置點(diǎn)的互相影響， 互連變得非常簡(jiǎn)單，對(duì)于熱插拔的支持能力也更好。

(3)有利于信號(hào)校驗(yàn)。很多高速信號(hào)在進(jìn)行傳輸時(shí)為了保證傳輸?shù)目煽啃裕獙?duì)接收 到的信號(hào)進(jìn)行檢查以確認(rèn)收到的信號(hào)是否正確。在8b/10bit編碼表中，原始的8bit數(shù)據(jù)總 共有256個(gè)組合，即使考慮到每個(gè)Byte有正負(fù)兩個(gè)10bit編碼，也只需要用到512個(gè)10bit 的組合。而10bit的數(shù)據(jù)總共可以有1024個(gè)組合，因此有大約一半的10bit組合是無(wú)效的 數(shù)據(jù)，接收端一旦收到這樣的無(wú)效組合就可以判決數(shù)據(jù)無(wú)效。另外，前面介紹過(guò)數(shù)據(jù)在傳輸 過(guò)程中要保證直流平衡， 一旦接收端收到的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)違反直流平衡的規(guī)則，也可以判決數(shù) 據(jù)無(wú)效。因此采用8b/10b編碼以后數(shù)據(jù)本身就可以提供一定的信號(hào)校驗(yàn)功能。需要注意的是，這種校驗(yàn)不是足夠可靠，因?yàn)槔碚撋线€是可能會(huì)有幾個(gè)bit在傳輸中發(fā)生了錯(cuò)誤，但 是結(jié)果仍然符合8b/10b編碼規(guī)則和直流平衡原則。因此，很多使用8b/10b編碼的總線還 會(huì)在上層協(xié)議上再做相應(yīng)的CRC校驗(yàn)(循環(huán)冗余校驗(yàn))。 遼寧USB測(cè)試數(shù)字信號(hào)測(cè)試

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