當今的電子設計工程師可以分成兩種,一種是已經遇到了信號完整性問題,一種是將要遇到信號完整性問題。對于未來的電子設備,頻率越來越高,射頻元器件越來越小,越來越集中化、模塊化。因此電磁信號未來也會變得越來越密集,所以提前學習信號完整性和電源完整性相關的知識可能對于我們對于電路的設計更有益處吧。對信號完整性和電源完整性分析中常常分為五類問題:1、單信號線網的三種退化(反射、電抗,損耗)反射:一般都是由于阻抗不連續引起的,即沒有阻抗匹配。反射系數=ZL-ZO/(ZL+ZO),其中ZO叫做特性阻抗,一般情況下中都為50Ω。為啥是50Ω,75Ω的的傳輸損耗小,33Ω的信道容量大,所以選擇了他們的中間數50Ω。下圖為點對電拓撲結構四種常用端接。 信號完整性測試分類時域測試頻域測試;黑龍江信號完整性測試維保
1、什么是信號完整性“0”、“1”碼是通過電壓或電流波形來傳遞的,盡管信息是數字的,但承載這些信息的電壓或者電流波形確實模擬的,噪聲、損耗、供電的不穩定等多種因素都會使電壓或者電流發生畸變,如果畸變嚴重到一定程度,接收器就可能錯誤判斷發送器輸出的“0”、“1}碼,這就是信號完整性問題。廣義上講,信號完整性(SignalIntegrity,SI)包括由于互連、電源、器件等引起的所有信號質量及延時等問題。
2、SI問題的根源:頻率提高、上升時間減小、擺幅降低、互連通道不理想、供電環境惡劣、通道之間延時不一致等都可能導致信號完整性問題;但其根源主要是信號上升時間減小。注:上升時間越小,信號包含的高頻成分就越多,高頻分量和通道間相互作用就可能使信號產生嚴重的畸變。 測量信號完整性測試多端口矩陣測試克勞德實驗室信號完整性測試系統平臺;
信號完整性和低功耗在蜂窩電話設計中是特別關鍵的考慮因素,EP諧波吸收裝置有助三階諧波頻率輕易通過,并將失真和抖動減小至幾乎檢測不到的水平。隨著集成電路輸出開關速度提高以及PCB板密度增加,信號完整性已經成為高速數字PCB設計必須關心的問題之一。元器件和PCB板的參數、元器件在PCB板上的布局、高速信號的布線等因素,都會引起信號完整性問題,導致系統工作不穩定,甚至完全不工作。 如何在PCB板的設計過程中充分考慮到信號完整性的因素,并采取有效的控制措施,已經成為當今PCB設計業界中的一個熱門課題。
校正濾波器有些示波器的頻率響應完全是由其模擬前端濾波器決定的;另一些示波器的頻響則是由模擬前端和實時校正濾波器共同決定。實時校正濾波器通常是用硬件DSP實現的,并且會針對不同示波器家族略有調整,目的是保證幅度和相位響應是平坦的。由于不存在完美的模擬前端濾波器,所以將實時校正濾波器與模擬前端濾波器的組合使用,示波器的幅度和頻率相位響應更加平坦。在業內,較高質量的示波器一定會使用校正濾波器配合模擬前端濾波器,以保證頻響的平坦度。頻率響應的形狀通常借助其滾降特征來體現。磚墻式頻響受青睞,這是因為該頻響對帶外噪聲抑制力強。需要注意一種極端情況,即被測信號的邊沿速度很快,超過了示波器帶寬的測量能力時,磚墻式頻響測得的波形有可能伴有輕微的欠沖和過沖現象。使用高斯頻響的示波器來測量,顯示的振鈴會小很多,但缺點是帶外噪聲較大。克勞德實驗室數字信號完整性測試進行抖動分析;
3、信號完整性的設計方法(步驟)掌握信號完整性問題的相關知識;系統設計階段采用規避信號完整性風險的設計方案,搭建穩健的系統框架;對目標電路板上的信號進行分類,識別潛在的SI風險,確定SI設計的總體原則;在原理圖階段,按照一定的方法對部分問題提前進行SI設計;PCB布線階段使用仿真工具量化信號的各項性能指標,制定詳細SI設計規則;PCB布線結束后使用仿真工具驗證信號電源等網絡的各項性能指標,并適當修改。
4、設計難點信號質量的各項特征:幅度、噪聲、邊沿、延時等。SI設計的任務就是識別影響這些特征的因素。難點1:影響信號質量的因素非常多,這些因素有時相互依賴、相互影響、交叉在一起,抑制了某一因素可能會導致其他方面因素的惡化,所有需要對各因素反復權衡,做出系統化的綜合考慮;難點2:有些影響信號傳輸的因素是可控的,而有些是不可控的。 信號完整性基本定義是指一個信號在電路中產生相應的能力。黑龍江信號完整性測試維保
信號完整性測試有波形測試、眼圖測試、抖動測試;黑龍江信號完整性測試維保
2.3 測量插入損耗和回波損耗在簡單的應用中,TDR 的端口與單端傳輸線的末端相連。端口 1 是我們所熟悉的 TDR 響應,而通道 2 是發射的信號。如圖 29 所示,在一條均勻的 8 英寸微帶傳輸線的 TDR 響應中,線末端的阻抗為 50 歐姆。這個阻抗來自與被測件末端相連的電纜,終連接到 TDR 第二通道內的源端。
8英寸長微帶傳輸線在20毫伏/格和500皮秒/格刻度下的TDR/TDT響應。此應用的時基為500皮秒/格,垂直刻度為20毫伏/格。游標用于提取47.4歐姆的線阻抗。注意綠線,即通過互連發送的信號,在100毫伏/格的刻度上,它顯示出信號進入線的前端、正好在中途出來、反射離開后端,然后在源端接收。TDR信號著眼于信號在互連上的往返時間,然后再回到前端,而TDT信號則著眼于通過互連的單程。在時域顯示中,我們可以看到在線兩端加載SMA的阻抗不連續,并且能看到它不是完全均勻的傳輸線。以20毫伏/格的刻度或10%/格的反射系數來看,阻抗變化約為1歐姆。 黑龍江信號完整性測試維保