山西解決方案信號完整性分析

信號完整性是指保證信號在傳輸路徑中受到少的干擾和失真以及在接收端能夠正確解碼。在高速數(shù)字系統(tǒng)中，信號完整性是保證系統(tǒng)性能和可靠性的關(guān)鍵因素。本文將介紹信號完整性的基礎(chǔ)知識。

1. 信號完整性相關(guān)參數(shù)：

-上升時間：信號從低電平變?yōu)楦唠娖剿璧臅r間；-下降時間：信號從高電平變?yōu)榈碗娖剿璧臅r間；-瞬態(tài)響應(yīng)：信號從一種狀態(tài)切換到另一種狀態(tài)時的響應(yīng)；-帶寬：信號能夠通過的頻率范圍；-截止頻率：信號頻率響應(yīng)的邊緣頻率，信號經(jīng)過該頻率時會有很大的衰減；-抖動：時鐘信號在傳輸路徑中存在的時間偏差；-串?dāng)_：信號在傳輸路徑中相互干擾的現(xiàn)象；-輻射干擾：高速電路產(chǎn)生的電磁輻射干擾其他電路的現(xiàn)象； 克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室信號完整性使用示波器進(jìn)行波形測試；山西解決方案信號完整性分析

5、技術(shù)選擇

不同的驅(qū)動技術(shù)適于不同的任務(wù)。

信號是點對點的還是一點對多抽頭的？信號是從電路板輸出還是留在相同的電路板上？允許的時滯和噪聲裕量是多少？作為信號完整性設(shè)計的通用準(zhǔn)則，轉(zhuǎn)換速度越慢，信號完整性越好。50MHZ時鐘采用500PS上升時間是沒有理由的。一個2-3NS的擺率控制器件速度要足夠快，才能保證SI的品質(zhì)，并有助于解決象輸出同步交換（SSO）和電磁兼容（EMC）等問題。在新型FPGA可編程技術(shù)或者用戶定義ASIC中，可以找到驅(qū)動技術(shù)的優(yōu)越性。采用這些定制（或者半定制）器件，你就有很大的余地選定驅(qū)動幅度和速度。設(shè)計初期，要滿足FPGA（或ASIC）設(shè)計時間的要求并確定恰當(dāng)?shù)妮敵鲞x擇，如果可能的話，還要包括引腳選擇。 山西解決方案信號完整性分析信號接口一致性高速信號完整性測試；

信號完整性是許多設(shè)計人員在高速數(shù)字電路設(shè)計中涉及的主要主題之一。信號完整性涉及數(shù)字信號波形的質(zhì)量下降和時序誤差，因為信號從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鲿ㄟ^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)計如 LpDDR4x、USB 3.2 Gen1/2 (5Gbps/10Gbps)、USB3.2x2 (2x10Gbps)、PCIe 和即將到來的 USB4.0 (2x20Gbps) 在高頻數(shù)據(jù)從發(fā)送器流向接收器時會發(fā)生信號衰減。本文將概述高速數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)的信號完整性基礎(chǔ)知識和集膚效應(yīng)、阻抗匹配、特性阻抗、反射等關(guān)鍵問題。

   信號完整性是對于電子信號質(zhì)量的一系列度量標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)字電路中，一串二進(jìn)制的信號流是通過電壓（或電流）的波形來表示。然而，自然界的信號實際上都是模擬的，而非數(shù)字的，所有的信號都受噪音、扭曲和損失影響。在短距離、低比特率的情況里，一個簡單的導(dǎo)體可以忠實地傳輸信號。而長距離、高比特率的信號如果通過幾種不同的導(dǎo)體，多種效應(yīng)可以降低信號的可信度，這樣系統(tǒng)或設(shè)備不能正常工作。信號完整性工程是分析和緩解上述負(fù)面效應(yīng)的一項任務(wù)，在所有水平的電子封裝和組裝，例如集成電路的內(nèi)部連接、集成電路封裝、印制電路板等工藝過程中，都是一項十分重要的活動。信號完整性考慮的問題主要有振鈴（ringing）、串?dāng)_（crosstalk）、接地反彈、扭曲(skew)、信號損失和電源供應(yīng)中的噪音。信號完整性分析概述；

典型的數(shù)字信號波形可以知道如下幾點

(1)過沖包括上過沖(Overshoot_High)和下過沖(Overshoot_Low)。上過沖是信號高于信號供電電源電壓Kc的最高電壓，下過沖是信號低于參考地電壓厶的比較低電壓。過沖可能不會對功能產(chǎn)生影響，但是過沖過大會造成器件損壞，影響器件的可靠性。

（2） 回沖是信號在達(dá)到比較低電壓或最高電壓后回到厶之上（下回沖，Ringback_Low） 或心之下的電壓（上回沖，Ringback_Low）?；貨_會使信號的噪聲容限減小，需要控制在保 證翻轉(zhuǎn)門限電平的范圍，否則對時鐘信號回沖過大會造成判決邏輯錯誤，對數(shù)據(jù)或地址信號 回沖過大會使有效判決時間窗口減小，使時序緊張。通常過沖與回沖是由于信號傳輸路徑的 阻抗不連續(xù)所引起的反射造成的。

（3） 振鈴（Ringing）是信號跳變之后的振蕩，同樣會使信號的噪聲容限減小，過大會造 成邏輯錯誤，而且會使信號的高頻分量增加，增大EMI問題。 克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室信號完整性考慮的問題？機(jī)械信號完整性分析聯(lián)系方式

常見的信號完整性測試常用的三種測試；山西解決方案信號完整性分析

3、串?dāng)_和阻抗控制來自鄰近信號線的耦合將導(dǎo)致串?dāng)_并改變信號線的阻抗。相鄰平行信號線的耦合分析可能決定信號線之間或者各類信號線之間的“安全”或預(yù)期間距（或者平行布線長度）。比如，欲將時鐘到數(shù)據(jù)信號節(jié)點的串?dāng)_限制在100mV以內(nèi)，卻要信號走線保持平行，你就可以通過計算或仿真，找到在任何給定布線層上信號之間的小允許間距。同時，如果設(shè)計中包含阻抗重要的節(jié)點（或者是時鐘或者高速內(nèi)存架構(gòu)），你就必須將布線放置在一層（或若干層）上以得到想要的阻抗。

4、重要的高速節(jié)點延遲和時滯是時鐘布線必須考慮的關(guān)鍵因素。因為時序要求嚴(yán)格，這種節(jié)點通常必須采用端接器件才能達(dá)到比較好SI質(zhì)量。要預(yù)先確定這些節(jié)點，同時將調(diào)節(jié)元器件放置和布線所需要的時間加以計劃，以便調(diào)整信號完整性設(shè)計的指針。 山西解決方案信號完整性分析