信號完整性之反射

反射（reflection）信號傳輸模型

Sin為信號源/驅(qū)動源，R1為內(nèi)阻;R2為源端匹配電阻，一般是33/50R；R1+R2我們稱為源端阻抗。R3為終端匹配，一般是50歐，有時會上拉到電源，R3和終端及內(nèi)阻阻抗并聯(lián)值稱為終端阻抗。微帶線特性阻抗/特征阻抗，如果這條傳輸線是一條均勻的傳輸線，它在每一個位置的瞬時阻抗都是相同的，我們把這個固定的阻抗值叫做傳輸線的特征阻抗。而瞬時阻抗值的就是當(dāng)信號在微帶線上傳輸時，每時每刻所感受到的信號阻抗就是瞬時阻抗，瞬時阻抗可以等于特征阻抗，當(dāng)然也可以不等于，但是只要是在允許公差范圍就影響不大叫做特征阻抗。
高速信號傳輸?shù)脑砗捅举|(zhì)，綜合考慮工程化因素；安徽高速信號傳輸聯(lián)系人

在實際的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。LVDS的恒流源模式低擺幅輸出使得LVDS能高速驅(qū)動，對于點到的連接，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。天津USB測試高速信號傳輸高速信號傳輸?shù)南嚓P(guān)概念；

①高速信號是需要對其傳輸線進(jìn)行設(shè)計，以確保在傳輸過程中其波形失真度可以接受的那些信號。模擬信號傳輸都應(yīng)該看作高速信號傳輸，數(shù)字信號如果其傳輸線長度大于該數(shù)字信號有效比較高諧波（一般為基頻的3~5倍）波長的1/4，該數(shù)字信號相對該傳輸線就是高速信號。

②信號完整性、電源完整性和電磁兼容性是高速信號傳輸所涉及的三大支撐技術(shù)。

③信號完整性表示信號的質(zhì)量在經(jīng)過傳輸通道傳輸后仍保持相對良好，需要為各種信號選擇設(shè)計合適的信號傳輸通道，使得高速信號傳輸?shù)碾娦盘柲軌虮Ｐ蝹鬏敗?

④電源完整性表示信電源信號的質(zhì)量在經(jīng)過傳輸后仍保持相對良好，選擇和設(shè)計良好的電源轉(zhuǎn)換裝置、中遠(yuǎn)距電源供電中繼電容器、近距電源供電中繼電容器和電源信號傳輸通道是保證電源完整性的基本要求。

⑤電磁兼容性表示電子系統(tǒng)或設(shè)備在所處的電磁環(huán)境中能正常工作，同時不對其他電子系統(tǒng)和設(shè)備造成干擾

高速信號傳輸技術(shù)的復(fù)雜性

（1）與高速信號傳輸相關(guān)的理論及概念缺失在學(xué)術(shù)上，與高速信號傳輸相關(guān)的SI、PI和EMC理論、概念和技術(shù)相當(dāng)完整和成熟。但是，高速信號傳播在電子設(shè)計工程化技術(shù)方面的理論和概念嚴(yán)重缺失。大多數(shù)從事電子設(shè)計專業(yè)的工程師缺少SI、PI和EMC相關(guān)理論、概念和技術(shù)，主要原因是在高等教育過程中缺少這些理論課程的教育和培訓(xùn)，在工作實踐中也很少有相關(guān)專業(yè)理論、概念和技術(shù)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。大多數(shù)高校還沒有高速信號傳輸技術(shù)相關(guān)專業(yè)課程。大部分高校雖然設(shè)立電磁兼容性專業(yè)課程，但這些課程是專為電磁兼容專業(yè)的學(xué)生而設(shè)立的，課程的內(nèi)容尤其是麥克斯韋方程的解算對于一般電子設(shè)計專業(yè)的學(xué)生來講很高深，電子設(shè)計專業(yè)講授的大多是邏輯設(shè)計和電子設(shè)計的相關(guān)課程。

高速信號傳輸技術(shù)的內(nèi)涵 高速信號和處理需要考慮三部分設(shè)計；

高速信號和處理需要考慮三部分設(shè)計：

高速邏輯時序設(shè)計

高速電路散熱設(shè)計

高速信號傳輸設(shè)計

1、信號傳輸?shù)南嚓P(guān)概念

概念：電信號、傳輸通道、信號傳輸、保形傳輸

重點：模擬信號可以看作“高速”信號，比較好整體不失真

數(shù)字信號失真度能夠被控制在一定的范圍內(nèi)。

2、數(shù)字信號的特點：

（1）時域特點：周期，和上升時間

（2）頻域特性：波形是時域的表現(xiàn)，頻譜是頻域的表現(xiàn)，通過傅里葉變換

（3）電信號的傳輸速度：與介質(zhì)常數(shù)有關(guān)

（4）信號完整性：SignalIntegrity

（5）電源完整性：PowerIntegrity

（6）電磁兼容性：ElectroMagneticCompatibility(EMC) 高速信號傳輸相關(guān)的三個方面；遼寧高速信號傳輸檢查

高速信號傳輸距離與什么有關(guān)；安徽高速信號傳輸聯(lián)系人

傳輸線反射系數(shù)反射系數(shù)包含源-反射系數(shù)（SRC）和負(fù)載反射系數(shù)（LRC），源反射系數(shù)是源內(nèi)阻和特征阻抗關(guān)系；負(fù)載反射系數(shù)是負(fù)載阻抗和傳輸線的關(guān)系。信號在傳輸?shù)倪^程中如果遇到阻抗突變，就會產(chǎn)生反射，反射電壓的大小和入射電壓以及傳輸線的阻抗有關(guān)，如下圖所示，假設(shè)傳輸線個區(qū)域的瞬時阻抗為Z1，第二個區(qū)域的瞬時阻抗為Z2。

則反射電壓和入射電壓的比值為：Vreflected/Vincident=（Z2-Z1）/（Z2+Z1）范圍為：-1到1。傳輸線不連續(xù)導(dǎo)致的多次反射：以末端開路做說明：下圖是一個振鈴現(xiàn)象產(chǎn)生的示例，信號源的內(nèi)阻為10Ω，往外發(fā)送一個上升時間為1ns、幅值為1V的階躍信號，經(jīng)過一段15cm的50Ω傳輸線，在傳輸線末端開路測量。很容易得到，在傳輸線兩側(cè)的反射系數(shù)分別為-0.667和1，傳輸線末端的信號幅值。 安徽高速信號傳輸聯(lián)系人