克勞德高速數(shù)字信號測試實(shí)驗(yàn)室
高速信號傳輸技術(shù)的內(nèi)涵高速電信號傳輸設(shè)計(jì)與分析是電子設(shè)計(jì)工程師必須掌握的基本技能。電子產(chǎn)品處理器主頻高至GHz、傳輸速率達(dá)到Gbps以上,高速信號的處理和傳輸要求電子設(shè)計(jì)工程師必須至少具備以下三項(xiàng)技能:
●高速邏輯時(shí)序設(shè)計(jì);
●高速電路散熱設(shè)計(jì);
●高速信號傳輸設(shè)計(jì)。
①邏輯時(shí)序設(shè)計(jì)對于數(shù)字電路設(shè)計(jì)工程師而言,無論其開發(fā)的數(shù)字電路是所謂的低速數(shù)字電路,還是高速數(shù)字電路,都是基本的設(shè)計(jì)。電子工程師在進(jìn)行時(shí)序設(shè)計(jì)時(shí),有一個(gè)很重要的假設(shè):數(shù)字邏輯信號傳輸沒有失真。因此,邏輯時(shí)序設(shè)計(jì)更多的是考慮信號的邏輯運(yùn)算、信號延時(shí)、信號的同步等因素。 高速信號傳輸正確性需要滿足以下三個(gè)方面的要求;廣西高速信號傳輸配件
高速信號和處理需要考慮三部分設(shè)計(jì):
高速邏輯時(shí)序設(shè)計(jì)
高速電路散熱設(shè)計(jì)
高速信號傳輸設(shè)計(jì)
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(diǎn):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(diǎn):
(1)時(shí)域特點(diǎn):周期,和上升時(shí)間
(2)頻域特性:波形是時(shí)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) 云南高速信號傳輸系列高速信號傳輸電路散熱設(shè)計(jì);
克勞德高速數(shù)字信號測試實(shí)驗(yàn)室
③高速信號傳輸設(shè)計(jì)技術(shù)是數(shù)字電路設(shè)計(jì)工程師必須掌握的另一項(xiàng)基本技能。該設(shè)計(jì)技術(shù)主要解決高速信號傳輸問題,即在電路設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)采取一定的措施,使所有的電信號在發(fā)送、傳輸和接收過程中具有合乎其各自要求的波形失真度,使得信號接收器能夠正確接收信號發(fā)送器產(chǎn)生的信號邏輯,也就是大家所說的高速信號傳輸正確性設(shè)計(jì)技術(shù)。
注意:
只研究高速信號傳輸相關(guān)內(nèi)容,不涉及信號時(shí)序設(shè)計(jì)和高速電路散熱設(shè)計(jì)。高速信號傳輸正確性需要滿足以下三個(gè)方面的要求:
●信號發(fā)送器和信號接收器二者都正常工作;
●信號傳輸過程中信號無失真或有可以允許的失真;
●信號在傳輸過程中無干擾或有可以容許的干擾。
2.1.4電信號的傳輸速度
當(dāng)信號在傳輸通道中傳輸時(shí),信號路徑和信號回路之間就會產(chǎn)生電壓差,而這個(gè)電壓又使信號傳輸通道的兩導(dǎo)線之間產(chǎn)生電場;信號在傳輸通道上傳輸,信號傳輸通道的兩導(dǎo)線上存在電流,電流產(chǎn)生磁場,而且信號上升沿或下降沿位置存在交流分量,交流分量產(chǎn)生交變的電場和交變的磁場。
電信號的傳輸實(shí)際上是通過在信號路徑和信號回路之間和周圍的介質(zhì)中建立交變電場和磁場并通過電磁場傳播而進(jìn)行的,并非電子在導(dǎo)體的定向移動。
提示 電子在導(dǎo)體中的定向移動速度不超過1米/秒。電磁波在真空中的傳播速度Vv為30萬千米每秒(12in/ns),在介質(zhì)中的傳播速度是在真空中的速度除以傳輸通道中介質(zhì)的介電常數(shù)的平方根。 高速信號傳輸所涉及的概念和技術(shù);
高速數(shù)字信號傳輸電路的設(shè)計(jì)與仿真
高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵在于保持信號的完整,而影響信號完整性(即信號質(zhì)量)的因素主要有傳輸線的長度、電阻匹配及電磁干擾、串?dāng)_等。設(shè)計(jì)過程中要保持信號的完整性必須借助一些仿真工具,仿真結(jié)果對PCB布線產(chǎn)生指導(dǎo)性意見,布線完成后再提取網(wǎng)絡(luò),對信號進(jìn)行布線后仿真,仿真沒有問題后才能送出加工。目前這樣的仿真工具主要有cadence、ICX、Hyperlynx等。Hyperlynx是個(gè)簡單好用的工具,軟件中包含兩個(gè)工具LineSim和BoardSim。LineSim用在布線設(shè)計(jì)前約束布線和各層的參數(shù)、設(shè)置時(shí)鐘的布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、選擇元器件的速率、診斷信號完整性,并盡量避免電磁輻射及串?dāng)_等問題。BoardSim用于布線以后快速地分析設(shè)計(jì)中的信號完整性、電磁兼容性和串?dāng)_問題,生成串?dāng)_強(qiáng)度報(bào)告,區(qū)分并解決串?dāng)_問題。作者使用LineSim工具,對信號的阻抗匹配、傳輸線的長度、串?dāng)_進(jìn)行了仿真分析,并給出了指導(dǎo)性結(jié)論。 高速信號是需要對其傳輸線進(jìn)行設(shè)計(jì);高速信號傳輸聯(lián)系人
高速信號傳輸?shù)囊罁?jù)有有那幾條;廣西高速信號傳輸配件
第二,如何進(jìn)行DVI信號的PCB布線設(shè)計(jì)和電纜選擇,以保證信號在傳輸過程中保持其波形的失真在可容許的范圍內(nèi),即被稱為高速信號傳輸信號完整性的工程化技術(shù)。
第三,如何為DVI信號發(fā)生器和接收器芯片設(shè)計(jì)電源供電單元,以保證信號發(fā)生器和信號接收器能夠正常工作,且不影響其他共電源芯片的正常工作,即被稱為高速信號傳輸電源完整性的工程化技術(shù)。
第四,如何設(shè)計(jì)DVI信號傳輸線和屏蔽,以保證DVI信號在傳輸過程中具有一定程度的抗干擾能力,且不會對附近其他信號產(chǎn)生不可容許的干擾,即被稱為高速信號傳輸電磁兼容性的工程化技術(shù)。 廣西高速信號傳輸配件
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