數(shù)字信號基礎(chǔ)單端信號與差分信號(Single-end and Differential Signals)

數(shù)字總線大部分使用單端信號做信號傳輸，如TTL/CMOS信號都是單端信號。所謂單端信號，是指用一根信號線的高低電平的變化來進行0、1信息的傳輸，這個電平的高低變化是相對于其公共的參考地平面的。單端信號由于結(jié)構(gòu)簡單，可以用簡單的晶體管電路實現(xiàn)，而且集成度高、功耗低，因此在數(shù)字電路中得到的應(yīng)用。是一個單端信號的傳輸模型。

當信號傳輸速率更高時，為了減小信號的跳變時間和功耗，信號的幅度一般都會相應(yīng)減小。比如以前大量使用的5V的TTL信號現(xiàn)在使用越來越少，更多使用的是3.3V/2.5V/1.8V/1.5V/1.2V的LVTTL電平，但是信號幅度減小帶來的問題是對噪聲的容忍能力會變差一些。進一步，很多數(shù)字總線現(xiàn)在需要傳輸更長的距離，從原來芯片間的互連變成板卡間的互連甚至設(shè)備間的互連，信號穿過不同的設(shè)備時會受到更多噪聲的干擾。更極端的情況是收發(fā)端的參考地平面可能也不是等電位的。因此，當信號速率變高、傳輸距離變長后仍然使用單端的方式進行信號傳輸會帶來很大的問題。圖1.12是一個受到嚴重共模噪聲干擾的單端信號，對于這種信號，無論接收端的電平判決閾值設(shè)置在哪里都可能造成信號的誤判。
波形參數(shù)測試室數(shù)字信號測試常用的測量方法，隨著數(shù)字信號速率的提高，波形參數(shù)的測量方法越來越不適用了。廣西數(shù)字信號測試維修電話

抖動的頻率范圍。抖動實際上是時間上的噪聲，其時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10Hz以上的抖動成分稱為jitter,而變化頻率低于  10Hz的抖動成分稱為wander(漂移)。wander主要反映的是時鐘源隨著時間、溫度等的緩  慢變化，影響的是時鐘或定時信號的***精度。在通信或者信號傳輸中，由于收發(fā)雙方都會  采用一定的時鐘架構(gòu)來進行時鐘的分配和同步，緩慢的時鐘漂移很容易被跟蹤上或補償?shù)簦?因此wander對于數(shù)字電路傳輸?shù)恼`碼率影響不大，高速數(shù)字電路測量中關(guān)心的主要是高  頻的jitter。通信數(shù)字信號測試廠家現(xiàn)貨傳輸線對數(shù)字信號的影響；

數(shù)字信號的時鐘分配(ClockDistribution)

前面講過，對于數(shù)字電路來說，目前絕大部分的場合都是采用同步邏輯電路，而同步邏輯電路中必不可少的就是時鐘。數(shù)字信號的可靠傳輸依賴于準確的時鐘采樣，一般情況下發(fā)送端和接收端都需要使用相同頻率的工作時鐘才可以保證數(shù)據(jù)不會丟失(有些特殊的應(yīng)用中收發(fā)端可以采用大致相同頻率工作時鐘，但需要在數(shù)據(jù)格式或協(xié)議層面做些特殊處理)。為了把發(fā)送端的時鐘信息傳遞到接收端以進行正確的信號采樣，數(shù)字總線采用的時鐘分配方式大體上可以分為3類，即并行時鐘、嵌入式時鐘、前向時鐘，各有各的應(yīng)用領(lǐng)域。

由于真正的預(yù)加重電路在實現(xiàn)時需要有相應(yīng)的放大電路來增加跳變比特的幅度，電路  比較復(fù)雜而且增加系統(tǒng)功耗，所以在實際應(yīng)用時更多采用去加重的方式。去加重技術(shù)不是  增大跳變比特的幅度，而是減小非跳變比特的幅度，從而得到和預(yù)加重類似的信號波形。 圖 1.29是對一個10Gbps的信號進行-3.5dB的去加重后對頻譜的影響?？梢钥吹剑ゼ? 重主要是通過壓縮信號的直流和低頻分量(長0 或者長 1  的比特流),從而改善其在傳輸過  程中可 能造成的對短0或者短1 比特的影響。數(shù)字信號可通過分時將大量信號合成為一個信號（稱復(fù)用信號），通過某個處理器處理后，再將信號解復(fù)用；

采用同步時鐘的電路減少了出現(xiàn)邏輯不確定狀態(tài)的可能性，而且可以減小電路和信號布線時延的累積效應(yīng)，所以在現(xiàn)代的數(shù)字系統(tǒng)和設(shè)備中***采用。采用同步電路以后，數(shù)字電路就以一定的時鐘節(jié)拍工作，我們把數(shù)字信號每秒鐘跳變的比較大速率稱為信號的數(shù)據(jù)速率(BitRate),單位通常是bps(bitspersecond)或者bit/s。大部分并行總線的數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)中時鐘的工作頻率一致，比如某51系列單片機工作在11.0592MHz時鐘下，其數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)速率就是11.0592Mbps;也有些特殊的場合采用DDR方式(DoubleDataRate)采樣，數(shù)據(jù)速率是其時鐘工作頻率的2倍，比如某DDR4內(nèi)存芯片，其工作時鐘是1333MHz,其數(shù)據(jù)速率是2666Mbps。還有些高速傳輸?shù)那闆r，比如PCle、USB3.0、SATA、RapidIO、100G以太網(wǎng)等總線，時鐘信息是通過編碼嵌入在數(shù)據(jù)流中，這種情況下雖然在外部看不到有專門的時鐘傳輸通道，但是其工作起來仍然有特定的數(shù)據(jù)速率。什么是模擬信號？數(shù)字信號？通信數(shù)字信號測試廠家現(xiàn)貨

傳統(tǒng)的數(shù)字信號帶寬計算；廣西數(shù)字信號測試維修電話

理想的跳變位置。抖動是個相對的時間量，怎么確定信號的理想的跳變位置對于 抖動的測量結(jié)果有很關(guān)鍵的影響。對于時鐘信號的測量，我們通常關(guān)心的是時鐘信號是否 精確地等間隔，因此這個理想位置通常是從被測信號中提取的一個等周期分布時鐘的跳變 沿；而對于數(shù)據(jù)信號的測量，我們關(guān)心的是這個信號相對于其時鐘的位置跳變，因此這個理 想跳變位置就是其時鐘有效沿的跳變位置。對于很多采用嵌入式時鐘的高速數(shù)字電路來 說，由于沒有專門的時鐘傳輸通道，情況要更復(fù)雜一些，這時的理想跳變位置通常是指用一 個特定的時鐘恢復(fù)電路(可能是硬件的也可能是軟件的)從數(shù)據(jù)中恢復(fù)出的時鐘的有效跳 變沿。廣西數(shù)字信號測試維修電話

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