上海信號(hào)完整性分析銷售

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-05-03

比如,在現(xiàn)在常見的高速串行傳輸鏈路中,幾個(gè)吉赫茲(GHz)以上的信號(hào)在電路板上 的走線傳輸,由于本質(zhì)上電路板上傳輸線的損耗是隨著頻率的升高而增大的(在后面的傳輸 線部分及S參數(shù)部分都會(huì)有介紹),使得高頻分量的損耗大于低頻分量的損耗,在接收端收 到的各個(gè)頻率分量不是原來(lái)的樣子,使得這些頻率分量起來(lái)的數(shù)字時(shí)域信號(hào)產(chǎn)生畸變。 所以,在高速串行傳輸中,會(huì)釆用一些信號(hào)處理的方法來(lái)補(bǔ)償高頻分量比低頻分量傳輸時(shí)損 耗大的問(wèn)題。比如去加重(在發(fā)送時(shí)人為降低低頻分量)和預(yù)加重(在發(fā)送時(shí)人為提高高頻 分量)。信號(hào)完整性問(wèn)題,信號(hào)完整性的定義;上海信號(hào)完整性分析銷售

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信號(hào)完整性(SignalIntegrity,SI)是指信號(hào)在信號(hào)線上的質(zhì)量,即信號(hào)在電路中以正確的時(shí)序和電壓作出響應(yīng)的能力。如果電路中信號(hào)能夠以要求的時(shí)序、持續(xù)時(shí)間和電壓幅度到達(dá)接收器,則可確定該電路具有較好的信號(hào)完整性。反之,當(dāng)信號(hào)不能正常響應(yīng)時(shí),就出現(xiàn)了信號(hào)完整性問(wèn)題。

隨著高速器件的使用和高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)越來(lái)越多,系統(tǒng)數(shù)據(jù)率、時(shí)鐘速率和電路密集度都在不斷地增加。在這種設(shè)計(jì)中,系統(tǒng)快斜率瞬變和工作頻率很高,電纜、互連、印制板(PCB)和硅片將表現(xiàn)出與低速設(shè)計(jì)截然不同的行為,即出現(xiàn)信號(hào)完整性問(wèn)題。

信號(hào)完整性問(wèn)題能導(dǎo)致或者直接帶來(lái)諸如信號(hào)失真,定時(shí)錯(cuò)誤,不正確的數(shù)據(jù),地址、控制線和系統(tǒng)誤差等,甚至使系統(tǒng)崩潰,這已成為高速產(chǎn)品設(shè)計(jì)中非常值得注意的問(wèn)題。本文首先介紹了PCB信號(hào)完整性的問(wèn)題,其次闡述了PCB信號(hào)完整性的步驟,介紹了如何確保PCB設(shè)計(jì)信號(hào)完整性的方法。 上海信號(hào)完整性分析銷售信號(hào)完整性(SI)、電源完整性(PI)和電磁完整性(EMI)三類性能分析技術(shù)。

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數(shù)字信號(hào)頻域分量經(jīng)過(guò)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(lái)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(guò)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(lái)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(lái)想要傳輸?shù)男盘?hào)基本一致。

PCB的信號(hào)完整性問(wèn)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(guò)沖、下沖和由此導(dǎo)致的振鈴現(xiàn)象。過(guò)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(guò)大的過(guò)沖電壓經(jīng)常長(zhǎng)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。

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要想得到零邊沿時(shí)間的理想方波,理論上是需要無(wú)窮大頻率的頻率分量。如果比較高只考 慮到某個(gè)頻率點(diǎn)處的頻率分量,則來(lái)出的時(shí)域波形邊沿時(shí)間會(huì)蛻化,會(huì)使得邊沿時(shí)間增大。

如,一個(gè)頻率為500MHz的理想方波,其5次諧波分量是2500M,如果把5次諧波以 內(nèi)所有分量成時(shí)域信號(hào),貝U其邊沿時(shí)間大概是0.35/2500M=0.14ns,即140ps。

我們可以把數(shù)字信號(hào)假設(shè)為一個(gè)時(shí)間軸上無(wú)窮的梯形波的周期信號(hào),它的傅里葉變換。

對(duì)應(yīng)于每個(gè)頻率點(diǎn)的正弦波的幅度,我們可以勾勒出頻譜包絡(luò)線. 信號(hào)完整性分析的傳輸線理論;河南信號(hào)完整性分析檢修

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信號(hào)完整性是許多設(shè)計(jì)人員在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中涉及的主要主題之一。信號(hào)完整性涉及數(shù)字信號(hào)波形的質(zhì)量下降和時(shí)序誤差,因?yàn)樾盘?hào)從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鲿?huì)通過(guò)封裝結(jié)構(gòu)、PCB走線、通孔、柔性電纜和連接器等互連路徑。當(dāng)今的高速總線設(shè)計(jì)如LpDDR4x、USB3.2Gen1/2(5Gbps/10Gbps)、USB3.2x2(2x10Gbps)、PCIe和即將到來(lái)的USB4.0(2x20Gbps)在高頻數(shù)據(jù)從發(fā)送器流向接收器時(shí)會(huì)發(fā)生信號(hào)衰減。本文將概述高速數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)的信號(hào)完整性基礎(chǔ)知識(shí)和集膚效應(yīng)、阻抗匹配、特性阻抗、反射等關(guān)鍵問(wèn)題。上海信號(hào)完整性分析銷售

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