克勞德高速數(shù)字信號測試實(shí)驗(yàn)室
重點(diǎn)內(nèi)容分析高速信號傳輸所涉及的三大支撐技術(shù)(即信號完整性、電源完整性和電磁兼容性)的相關(guān)基本概念、基本原理和基本設(shè)計(jì)原則,通過直觀、定性、系統(tǒng)和概念性的論述,消除電子設(shè)計(jì)工程師對于信號完整性、電源完整性和電磁兼容性的神秘感,還信號完整性、電源完整性和電磁兼容性分析和設(shè)計(jì)工作一個簡單、明晰的面孔,使得電子設(shè)計(jì)人員從容面對信號完整性、電源完整性和電磁兼容性設(shè)計(jì)和分析工作。 高速信號傳輸技術(shù)的簡單性;黑龍江高速信號傳輸保養(yǎng)
2)傳輸通道在本書中,傳輸通道專指電信號的有線傳輸通道。電信號的傳輸通道是指由電信號的傳輸路徑和其返回路徑共同構(gòu)成的線路。需要特別強(qiáng)調(diào)的是,傳輸通道包括信號的傳輸路徑線路和該信號的返回路徑線路兩個相互依存的部分,二者缺一不可。
(3)信號傳輸在本書中,信號傳輸專指電信號的信號傳輸。我們把電信號和它的傳輸通道一起稱為信號傳輸。對于信號傳輸?shù)母拍疃?,電信號和其傳輸通道是相互依存的,二者缺一不可。脫離電信號的傳輸通道討論信號傳輸是無意義的,同樣地,脫離傳輸通道上的電信號討論信號傳輸也是無意義的,對高速信號傳輸來說更是如此。 黑龍江高速信號傳輸保養(yǎng)高速信號傳輸?shù)慕缍?biāo)準(zhǔn);
特征阻抗一般有兩種說法:
1、當(dāng)信號傳輸時,本質(zhì)微電磁波傳輸,此時伴隨著電場和磁場,而阻抗被定義為電場和磁場的比值;
2、但信號傳輸時為高速信號,此時傳輸線非理想線,包含分布參數(shù)如電容、電感和電阻,此時對于信號來講這些參數(shù)形成的阻抗就是瞬時阻抗值。微帶線特性阻抗與輸入阻抗和輸出阻抗一致時,對信號傳輸比較好,此時不會發(fā)生反射。此時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;此時需要終端完全吸收掉,所以我們叫源端匹配,終端吸收。
在實(shí)際的PCB布線時,如果由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的需要,不能縮短信號線長度時,應(yīng)采用差分信號傳輸。差分信號有很強(qiáng)的抗共模干擾能力,能延長傳輸距離。差分信號有很多種,如ECL、PECL、LVDS等,表1列出LVDS相對于ECL、PECL系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。LVDS的恒流源模式低擺幅輸出使得LVDS能高速驅(qū)動,對于點(diǎn)到的連接,傳輸速率可達(dá)800Mbps,同時LVDS低噪聲、低功耗,連接方便,實(shí)際中使用較多。LVDS的驅(qū)動器由一個通常為3.5mA的恒流源驅(qū)動對差分信號線組成。接收端有一個高的直流輸入阻抗,幾科全部的驅(qū)動電流流經(jīng)10Ω的終端電阻,在接收器輸入端產(chǎn)生約350mV電壓。當(dāng)驅(qū)動狀態(tài)反轉(zhuǎn)時,流經(jīng)電阻的電流方向改變,此時在接收端產(chǎn)生有效的邏輯狀態(tài)。圖5是利用LVDS芯片DS90LV031、DS90LV032把信號轉(zhuǎn)換成差分信號,進(jìn)行長距離傳輸?shù)牟ㄐ螆D。在仿真時設(shè)置仿真頻率為66MHz理想方波,傳輸距離為508mm,差分對終端接100Ω負(fù)載匹配傳輸線的差分阻抗。從仿真結(jié)果看,LVDS接收端的波形除了有延遲外,波形保持完好。高速信號傳輸定義條件;
數(shù)字信號的時域特性
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:●個頻率分量的頻率是0,幅度為0.5V,這個分量描述了時域中的直流分量,稱為零次諧波;●第二個頻率分量的頻率是1GHz,幅度為0.63V,這個分量稱為一次諧波,一次諧波與零次諧波疊加,在時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;●第三個頻率分量的頻率是3GHz,幅度為0.21V,這個分量稱為三次諧波,三次諧波和一次諧波、零次諧波的疊加結(jié)果再疊加,在時域中得到的信號波形頂端更平滑,更接近于方波,上升時間更短;……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,上升時間會越來越短。 高速信號傳輸設(shè)計(jì)與分析;黑龍江高速信號傳輸保養(yǎng)
高速信號傳輸所涉及的個概念;黑龍江高速信號傳輸保養(yǎng)
2.1.2數(shù)字信號的時域特性高速信號傳輸?shù)闹饕芯績?nèi)容是高速數(shù)字信號傳輸,因此,我們先以時鐘信號為例,討論數(shù)字信號在時域和頻域中的特征。在時域中,時鐘信號有兩個重要的參數(shù),即時鐘周期和上升時間。圖2.1說明了數(shù)字時鐘信號的這兩個特性。時鐘信號波形
時鐘周期就是時鐘信號重復(fù)一次的時間間隔,在高速信號系統(tǒng)中,時鐘信號的周期(Tclock)單位一般為納秒(ns),頻率為在1秒鐘內(nèi)時鐘循環(huán)的次數(shù),單位一般為赫茲(Hz),時鐘頻率與時鐘周期是互為倒數(shù)的關(guān)系: 黑龍江高速信號傳輸保養(yǎng)
深圳市力恩科技有限公司致力于儀器儀表,是一家服務(wù)型公司。公司業(yè)務(wù)分為實(shí)驗(yàn)室配套,誤碼儀/示波器,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,協(xié)議分析儀等,目前不斷進(jìn)行創(chuàng)新和服務(wù)改進(jìn),為客戶提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司將不斷增強(qiáng)企業(yè)重點(diǎn)競爭力,努力學(xué)習(xí)行業(yè)知識,遵守行業(yè)規(guī)范,植根于儀器儀表行業(yè)的發(fā)展。力恩科技立足于全國市場,依托強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,融合前沿的技術(shù)理念,及時響應(yīng)客戶的需求。
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...