2.4電源完整性的概念

2.4.1電源完整性的定義

電源信號(hào)是電信號(hào)的一個(gè)特例，因此，電源完整性是信號(hào)完整性的一個(gè)特例，電源信號(hào)在傳輸過程中同樣具有完整性的問題。電源完整性，英文為PowerIntegrity，簡稱PI，指電源系統(tǒng)所產(chǎn)生的電源信號(hào)經(jīng)供電傳輸線傳輸，到達(dá)受電器件電源輸入管腳時(shí)，能夠保證電壓的波動(dòng)量和電流的供給量滿足受電器件正常工作的要求。電源完整性表示信電源信號(hào)的質(zhì)量在經(jīng)過傳輸后仍保持相對(duì)良好的特性，否則被供電的電路就不能正常工作。集成電路芯片，尤其是數(shù)字集成電路芯片，其工作的本質(zhì)是內(nèi)部晶體管狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，大量晶體管狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)需要供電系統(tǒng)提供其所需要的瞬態(tài)變化量很大的電流，其所需的電源能量只能由電源供電單元所提供。以“個(gè)人資金供給系統(tǒng)”類比受電器件的電源供電單元，可以更直觀地理解電源完整性的概念。 高速信號(hào)傳輸用串行還是并行。高速信號(hào)傳輸推薦貨源

克勞德高速數(shù)字信號(hào)測試實(shí)驗(yàn)室

2.1高速信號(hào)傳輸定義

高速信號(hào)傳輸是一定條件下的（電）信號(hào)傳輸，這里的條件對(duì)數(shù)字（電）信號(hào)而言，是指信號(hào)傳輸通道長度與信號(hào)帶寬波長的關(guān)系，對(duì)模擬信號(hào)而言，無論帶寬大小，都被看作高速信號(hào)傳輸。2.1.1信號(hào)傳輸?shù)南嚓P(guān)概念（1）電信號(hào)在通信、信號(hào)處理或者電子工程等技術(shù)領(lǐng)域中，任何隨時(shí)間和空間變化的量都可以稱為信號(hào)，如果量的變化是連續(xù)的，則稱為模擬信號(hào)，如果量的變化是離散的，則稱為數(shù)字信號(hào)。電信號(hào)是指其電壓值（電流值）、頻率值或相位值隨時(shí)間變化的量，同樣地，電信號(hào)也包括模擬電信號(hào)和數(shù)字電信號(hào)。 浙江機(jī)械高速信號(hào)傳輸高速信號(hào)傳輸用串行還是并行；

2.4.2影響電源完整性的因素

良好的電源供電單元，類似良好的個(gè)人資金供給系統(tǒng)，應(yīng)滿足以下條件：

●電源轉(zhuǎn)換裝置必須能夠提供穩(wěn)定且功率充足的電源功率，否則受電器件會(huì)因得不到足夠的電源功率而無法正常工作；

●中遠(yuǎn)距電源供電中繼電容器必須能夠存儲(chǔ)足夠的電源能量，并及時(shí)補(bǔ)充受電器件附近的近距電源供電中繼電容器所消耗的能量；

●近距電源供電中繼電容器必須能夠?yàn)槭茈娖骷９ぷ魈峁┘磿r(shí)電源能量，滿足器件內(nèi)晶體管狀態(tài)翻轉(zhuǎn)所需瞬態(tài)變化的電流能量；

●供電單元有良好的電源信號(hào)傳輸通道，提供良好的電源傳輸。如果上述4個(gè)條件中的任一項(xiàng)不能得到滿足，就會(huì)破壞電源供電單元的良好性，即電源的完整性得不到保證。因此電源完整性設(shè)計(jì)就是合理設(shè)計(jì)這些組成部分，以保證芯片電源端的電壓波動(dòng)維持在一個(gè)合理范圍，并且供電電流充足，這樣電源供電單元才具備電源完整性。

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③高速信號(hào)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(hào)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(hào)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(hào)接收器能夠正確接收信號(hào)發(fā)送器產(chǎn)生的信號(hào)邏輯，也就是大家所說的高速信號(hào)傳輸正確性設(shè)計(jì)技術(shù)。

注意：

只研究高速信號(hào)傳輸相關(guān)內(nèi)容，不涉及信號(hào)時(shí)序設(shè)計(jì)和高速電路散熱設(shè)計(jì)。高速信號(hào)傳輸正確性需要滿足以下三個(gè)方面的要求：

●信號(hào)發(fā)送器和信號(hào)接收器二者都正常工作；

●信號(hào)傳輸過程中信號(hào)無失真或有可以允許的失真；

●信號(hào)在傳輸過程中無干擾或有可以容許的干擾。 高速信號(hào)傳輸?shù)囊罁?jù)有有那幾條；

2.3.2影響信號(hào)完整性的因素不難想象，

波浪在移動(dòng)過程中能否保持其形狀相對(duì)穩(wěn)定，與以下因素有關(guān)：

●波浪傳輸通道在整個(gè)長度內(nèi)形狀的一致性；

●上、下游水庫入口與河道的形狀是否保持一致；

●在波浪移動(dòng)過程中是否受到干擾等因素。同樣，信號(hào)在傳輸過程中能否保持其形狀的完整性，也有類似因素需要考慮：

●信號(hào)傳輸通道在整個(gè)長度內(nèi)的電氣結(jié)構(gòu)特性是否一致；

●信號(hào)兩端的電氣結(jié)構(gòu)特性是否與信號(hào)傳輸通道的電氣結(jié)構(gòu)特性保持一致；

●信號(hào)在傳輸過程中是否受到（電磁）干擾。對(duì)于河道中移動(dòng)的波浪，由于以下原因，在移動(dòng)過程中很難保持其形狀不變：

●河道的每一段形狀不可能保持的一致；

●河流出、入口處不可能與河道的形狀保持的一致；

●波浪在移動(dòng)過程中不可能沒有受到狂風(fēng)暴雨的干擾。類似地，現(xiàn)實(shí)中的信號(hào)傳輸，由于以下原因，信號(hào)波形在傳輸過程中很難保持的完整性：

●傳輸通道的各段電氣結(jié)構(gòu)特征不可能保持的一致；

●信號(hào)發(fā)送/接收端的電氣結(jié)構(gòu)特征很難與信號(hào)傳輸通道的電氣結(jié)構(gòu)特征保持一致；一。 高速信號(hào)傳輸不正確是電子產(chǎn)品研制過程中經(jīng)常遇到的問題；天津高速信號(hào)傳輸檢修

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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(hào)在傳輸?shù)倪^程中如果遇到阻抗突變，就會(huì)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(gè)區(qū)域的瞬時(shí)阻抗為Z1，第二個(gè)區(qū)域的瞬時(shí)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(gè)振鈴現(xiàn)象產(chǎn)生的示例，信號(hào)源的內(nèi)阻為10Ω，往外發(fā)送一個(gè)上升時(shí)間為1ns、幅值為1V的階躍信號(hào)，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(hào)幅值。 高速信號(hào)傳輸推薦貨源