信號(hào)完整性測(cè)試方法:
-時(shí)域測(cè)試:觀察信號(hào)在時(shí)間軸上的波形,分析信號(hào)的上升時(shí)間、下降時(shí)間、瞬態(tài)響應(yīng)等參數(shù),評(píng)估信號(hào)是否存在失真。
-頻域測(cè)試:通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換,將信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域,分析信號(hào)的功率譜密度、帶寬等參數(shù),評(píng)估信號(hào)在傳輸路徑中存在的濾波和截止頻率等問題。
-時(shí)鐘測(cè)試:通過觀察時(shí)鐘信號(hào)在傳輸路徑中的形狀和時(shí)間差異,分析時(shí)鐘信號(hào)的完整性,評(píng)估時(shí)鐘信號(hào)是否存在抖動(dòng)和時(shí)鐘漂移等問題。
克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室 信號(hào)完整性分析概述;浙江自動(dòng)化信號(hào)完整性分析
2、串?dāng)_在PCB中,串?dāng)_是指當(dāng)信號(hào)在傳輸線上傳播時(shí),因電磁能量通過互容和互感耦合對(duì)相鄰的傳輸線產(chǎn)生的不期望的噪聲干擾,它是由不同結(jié)構(gòu)引起的電磁場(chǎng)在同一區(qū)域里的相互作用而產(chǎn)生的?;ト菀l(fā)耦合電流,稱為容性串?dāng)_;而互感引發(fā)耦合電壓,稱為感性串?dāng)_。在PCB上,串?dāng)_與走線長度、信號(hào)線間距,以及參考地平面的狀況等有關(guān)。
3、信號(hào)延遲和時(shí)序錯(cuò)誤信號(hào)在PCB的導(dǎo)線上以有限的速度傳輸,信號(hào)從驅(qū)動(dòng)端發(fā)出到達(dá)接收端,其間存在一個(gè)傳輸延遲。過多的信號(hào)延遲或者信號(hào)延遲不匹配可能導(dǎo)致時(shí)序錯(cuò)誤和邏輯器件功能混亂。信號(hào)完整性分析的高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析不僅能夠有效地提高產(chǎn)品的性能,而且可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,降低開發(fā)成本。在數(shù)字系統(tǒng)向高速、高密度方向發(fā)展的情況下,掌握這一設(shè)計(jì)利器己十分迫切和必要。在信號(hào)完整性分析的模型及計(jì)算分析算法的不斷完善和提高上,利用信號(hào)完整性進(jìn)行計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與分析的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法將會(huì)得到很、很的應(yīng)用。 DDR測(cè)試信號(hào)完整性分析系列信號(hào)完整性測(cè)試有波形測(cè)試、眼圖測(cè)試、抖動(dòng)測(cè)試;
一項(xiàng)是信號(hào)完整性測(cè)試,特別是對(duì)于高速信號(hào),信號(hào)完整性測(cè)試尤為關(guān)鍵。完整性的測(cè)試手段種類繁多,有頻域,也有時(shí)域的,還有一些綜合性的手段,比如誤碼測(cè)試。不管是哪一種測(cè)試手段,都存在這樣那樣的局限性,它們都只是針對(duì)某些特定的場(chǎng)景或者應(yīng)用而使用。只有選擇合適測(cè)試方法,才可以更好地評(píng)估產(chǎn)品特性。下面是常用的一些測(cè)試方法和使用的儀器。(1)波形測(cè)試使用示波器進(jìn)行波形測(cè)試,這是信號(hào)完整性測(cè)試中常用的評(píng)估方法。主要測(cè)試波形幅度、邊沿和毛刺等,通過測(cè)試波形的參數(shù),可以看出幅度、邊沿時(shí)間等是否滿足器件接口電平的要求,有沒有存在信號(hào)毛刺等。波形測(cè)試也要遵循一些要求,比如選擇合適的示波器、測(cè)試探頭以及制作好測(cè)試附件,才能夠得到準(zhǔn)確的信號(hào)。
傳輸線理論基礎(chǔ)與特征阻抗
傳輸線理論實(shí)際是把電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為電路的分析來簡化分析的手段,分布式元件的傳輸線 電路模型傳輸線由一段的RLGC元件組成。
為了更簡便地分析傳輸線,引入特征阻抗的概念,由特征阻抗來進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)姆治觥?將傳輸線等效成分段電路模型后,可以用電路的理論來求解。
特征阻抗,或稱特性阻抗,是衡量PCB上傳輸線的重要指標(biāo)。PCB傳輸線的特征/ 特性阻抗不是直流電阻,它屬于長線傳輸中的概念。
可以看到特征阻抗是一個(gè)在傳輸線的某個(gè)點(diǎn)上的瞬時(shí)入射電壓與入射電流或者反射電 壓與反射電流的比值。和傳輸阻抗的概念并不一致,傳輸阻抗是某個(gè)端口上總的電壓和電流的 比值。只有在整個(gè)傳輸路徑上阻抗完全匹配且沒有反射存在的情況下,特征阻抗才等于傳輸阻 抗。 信號(hào)完整性問題,信號(hào)完整性的定義;
PCB的信號(hào)完整性問題主要包括信號(hào)反射、串?dāng)_、信號(hào)延遲和時(shí)序錯(cuò)誤。
1、反射信號(hào)在傳輸線上傳輸時(shí),當(dāng)高速PCB上傳輸線的特征阻抗與信號(hào)的源端阻抗或負(fù)載阻抗不匹配時(shí),信號(hào)會(huì)發(fā)生反射,使信號(hào)波形出現(xiàn)過沖、下沖和由此導(dǎo)致的振鈴現(xiàn)象。過沖(Overshoot)是指信號(hào)跳變的個(gè)峰值(或谷值),它是在電源電平之上或參考地電平之下的額外電壓效應(yīng);下沖(Undershoot)是指信號(hào)跳變的下一個(gè)谷值(或峰值)。過大的過沖電壓經(jīng)常長期性地沖擊會(huì)造成器件的損壞,下沖會(huì)降低噪聲容限,振鈴增加了信號(hào)穩(wěn)定所需要的時(shí)間,從而影響到系統(tǒng)時(shí)序。
數(shù)字信號(hào)完整性測(cè)試進(jìn)行分析;DDR測(cè)試信號(hào)完整性分析系列
信號(hào)完整性測(cè)試分類時(shí)域測(cè)試頻域測(cè)試;浙江自動(dòng)化信號(hào)完整性分析
數(shù)字信號(hào)頻域分量經(jīng)過隨頻率升高損耗加大的傳輸路徑時(shí),接收端收到 的各個(gè)頻率分量,可以看到,如果這些頻率分量要成原來的數(shù)字信號(hào)的樣子,其頻譜應(yīng) 該如虛線所示,而實(shí)際上經(jīng)過傳輸線后的頻譜如實(shí)線所示,從而造成信號(hào)畸變,從信號(hào)眼圖 上看眼睛會(huì)閉合。
加重(De-Emphasis)和預(yù)加重(Pre-Emphasis)的示意圖,也就是在發(fā)送信 號(hào)時(shí)降低低頻分量或提高高頻分量來補(bǔ)償傳輸線對(duì)不同頻率下?lián)p耗不一致的影響,使得接收 端的頻譜分布和原來想要傳輸?shù)男盘?hào)基本一致。 浙江自動(dòng)化信號(hào)完整性分析
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