①高速信號(hào)是需要對(duì)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(hào)。模擬信號(hào)傳輸都應(yīng)該看作高速信號(hào)傳輸,數(shù)字信號(hào)如果其傳輸線長(zhǎng)度大于該數(shù)字信號(hào)有效比較高諧波(一般為基頻的3~5倍)波長(zhǎng)的1/4,該數(shù)字信號(hào)相對(duì)該傳輸線就是高速信號(hào)。
②信號(hào)完整性、電源完整性和電磁兼容性是高速信號(hào)傳輸所涉及的三大支撐技術(shù)。
③信號(hào)完整性表示信號(hào)的質(zhì)量在經(jīng)過傳輸通道傳輸后仍保持相對(duì)良好,需要為各種信號(hào)選擇設(shè)計(jì)合適的信號(hào)傳輸通道,使得高速信號(hào)傳輸?shù)碾娦盘?hào)能夠保形傳輸。
④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,選擇和設(shè)計(jì)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(hào)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(shí)不對(duì)其他電子系統(tǒng)和設(shè)備造成干擾 高速信號(hào)傳輸技術(shù)的復(fù)雜性;信號(hào)完整性測(cè)試高速信號(hào)傳輸安裝
阻抗匹配高速數(shù)字信號(hào)的阻抗匹配非常關(guān)鍵,如果匹配不好,信號(hào)會(huì)產(chǎn)生較大的上沖和下沖現(xiàn)象,如果幅度超過了數(shù)字信號(hào)的閾值,就會(huì)產(chǎn)生誤碼。阻抗匹配有串行端接和并行端接兩種,由于串行端接功耗低并且端接方便,實(shí)際工作中一般采用串行端接。以下利用Hyperlynx仿真工具對(duì)端接電阻的影響進(jìn)行了分析。以74系列建立仿真IBIS模型如圖1所示。仿真時(shí)選擇一個(gè)發(fā)送端一個(gè)接收端,傳輸線為帶狀線,設(shè)置線寬0.2mm和介電常數(shù)為4.5(常用的FR4材料),使傳輸線的阻抗為51.7Ω。設(shè)置信號(hào)頻率為50MHz的方波,串行端接電阻Rs分別取0Ω、33Ω和100Ω的情況,進(jìn)行仿真分析,信號(hào)完整性測(cè)試高速信號(hào)傳輸安裝高速信號(hào)傳輸技術(shù)的簡(jiǎn)單性;
第五,在電子產(chǎn)品調(diào)試過程中,如果出現(xiàn)高速信號(hào)傳輸失敗的問題,如DVI信號(hào)傳輸時(shí)數(shù)據(jù)接收不穩(wěn)定,如何對(duì)出現(xiàn)的問題給出解決思路,對(duì)哪些信號(hào)進(jìn)行測(cè)試,如何對(duì)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行分析,并給出解決方案并終消除問題,即被稱為高速信號(hào)傳輸問題分析的工程化技術(shù)。高速信號(hào)傳輸工程化技術(shù)就是對(duì)高速信號(hào)傳輸給出具有適度性能、適度成本、適度可靠性和適度制造性等綜合良好性能的技術(shù)解決方案。所謂適度就是指性能指標(biāo)滿足用戶要求,并達(dá)到相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
在實(shí)際應(yīng)用中,可以采用某個(gè)頻率以下的所有諧波分量,這樣可以近似地表示為原始時(shí)域波形,這個(gè)頻率以上的諧波分量可以忽略不計(jì),信號(hào)的這個(gè)頻率稱為信號(hào)的帶寬。信號(hào)帶寬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)λ稱為帶寬波長(zhǎng)。在工程實(shí)踐中,數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)具有以下特征:
●時(shí)鐘信號(hào)是由一組諧波分量組成的;
●存在一個(gè)諧波分量(稱其頻率為帶寬),可以以這個(gè)諧波分量以下的所有諧波分量疊加,以近似該時(shí)鐘信號(hào);
●一般地,時(shí)鐘信號(hào)的帶寬為時(shí)鐘信號(hào)頻率的5倍,這是具有工程應(yīng)用價(jià)值的。數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)域和頻域特征的分析研究結(jié)果,可以應(yīng)用于任意數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)的帶寬為數(shù)字信號(hào)最小寬度脈沖所構(gòu)成的時(shí)鐘信號(hào)頻率的5倍。 高速信號(hào)傳輸邏輯時(shí)序設(shè)計(jì);
高速信號(hào)的傳輸過程分析
在高速信號(hào)調(diào)試時(shí)工程師必須首先調(diào)試并驗(yàn)證其設(shè)計(jì)是否符合物理層規(guī)范。在此階段,信號(hào)完整性(如眼圖和抖動(dòng))是關(guān)鍵問題,很多這種驗(yàn)證和調(diào)試是通過使用偽隨機(jī)碼序列(PRBS)或循環(huán)測(cè)試碼,并結(jié)合示波器及示波器廠家提供的串行數(shù)據(jù)眼圖和抖動(dòng)分析軟件來完成的。在確保物理層信號(hào)質(zhì)量沒有問題后,串行信號(hào)從測(cè)試碼變?yōu)?b/10b編碼字符序列,此時(shí)系統(tǒng)級(jí)問題成為調(diào)試的重點(diǎn),問題可能會(huì)出現(xiàn)在物理層-鏈路層域(涉及信號(hào)完整性和數(shù)據(jù)完整性的交叉領(lǐng)域)。這時(shí),就需要對(duì)物理層信號(hào)實(shí)現(xiàn)解碼分析。對(duì)于現(xiàn)代的高速串行系統(tǒng),系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)工作顯得更為突出,協(xié)議間的任何也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)問題,因此分析物理層和鏈路層往往還是不夠的,還必須要對(duì)系統(tǒng)的協(xié)議層進(jìn)行分析,這時(shí)往往需要用到的協(xié)議分析儀。本文將為大家重點(diǎn)介紹力科示波器針對(duì)高速串行信號(hào)物理層、鏈路層和協(xié)議層的解決方案。
數(shù)字信號(hào)的傳輸速率和其傳輸通道的長(zhǎng)度是高速信號(hào)傳輸?shù)膬蓚€(gè)不可分割的組成部分;信號(hào)完整性測(cè)試高速信號(hào)傳輸安裝
高速信號(hào)傳輸所涉及的概念和技術(shù);信號(hào)完整性測(cè)試高速信號(hào)傳輸安裝
信號(hào)完整性之反射
反射(reflection)信號(hào)傳輸模型
Sin為信號(hào)源/驅(qū)動(dòng)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(shí)會(huì)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(gè)位置的瞬時(shí)阻抗都是相同的,我們把這個(gè)固定的阻抗值叫做傳輸線的特征阻抗。而瞬時(shí)阻抗值的就是當(dāng)信號(hào)在微帶線上傳輸時(shí),每時(shí)每刻所感受到的信號(hào)阻抗就是瞬時(shí)阻抗,瞬時(shí)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。
信號(hào)完整性測(cè)試高速信號(hào)傳輸安裝