對于典型的3.3V的低電壓TTL(LVTTL)信號來說,,判決閾值的下限是0.8V,判決閾 值的上限是2.0V,。正是由于判決閾值的存在,使得數(shù)字信號相對于模擬信號來說有更高的 可靠性和抗噪聲的能力,。比如對于3.3V的LVTTL信號來說,,當(dāng)信號輸出電壓為0V時, 只要噪聲或者干擾的幅度不超過0.8V,就不會把邏輯狀態(tài)由0誤判為1;同樣,,當(dāng)信號輸出 電壓為3.3V時,,只要噪聲或者干擾的幅度不會使信號電壓低于2.0V,就不會把邏輯狀態(tài) 由1誤判為0。
從上面的例子可以看到,,數(shù)字信號抗噪聲和干擾的能力是比較強(qiáng)的,。但也需要注意,這 個“強(qiáng)”是相對的,,如果噪聲或干擾的影響使得信號的電壓超出了其正常邏輯的判決區(qū)間,,數(shù)字信號也仍然有可能產(chǎn)生錯誤的數(shù)據(jù)傳輸。在許多場合,,我們對數(shù)字信號質(zhì)量進(jìn)行分析和 測試的基本目的就是要保證其信號電平在進(jìn)行采樣時滿足基本的邏輯判決條件,。 數(shù)字信號的眼圖分析(Eye Diagram Analysis);電氣性能測試數(shù)字信號測試代理品牌
時間偏差的衡量方法。由于信號邊沿的時間偏差可能是由于各種因素造成的,,有隨機(jī)的噪聲,,還有確定性的干擾。所以這個時間偏差通常不是一個恒定值,,而是有一定的統(tǒng)計分布,,在不同的應(yīng)用場合這個測量的結(jié)果可能是用有效值(RMS)衡量,也可能是用峰-峰值(peak-peak)衡量,,更復(fù)雜的場合還會對這個時間偏差的各個成分進(jìn)行分解和估計,。因此抖動的精確測量需要大量的樣本以及復(fù)雜的算法。對抖動進(jìn)行衡量和測量時,,需要特別注意的是,,即使對于同一個信號,如果用不同的方法進(jìn)行衡量,,得到的抖動測量結(jié)果也可能不一樣,,下面是幾種常用的抖動測量項目。HDMI測試數(shù)字信號測試聯(lián)系人數(shù)字此案好的上升時間(Rising Time);
數(shù)字信號的均衡(Equalization)
前面介紹了預(yù)加重或者去加重技術(shù)對于克服傳輸通道損耗,、改善高速數(shù)字信號接收端信號質(zhì)量的作用,,但是當(dāng)信號速率進(jìn)一步提高或者傳輸距離更長時,**在發(fā)送端已不能充分補(bǔ)償傳輸通道帶來的損耗,,這時就需要在接收端同時使用均衡技術(shù)來進(jìn)一步改善信號質(zhì)量,。所謂均衡,,是在數(shù)字信號的接收端進(jìn)行的一種補(bǔ)償高頻損耗的技術(shù)。常見的信號均衡技術(shù)有3種:CTLE(ContinuousTimeLinearEqualization),、FFE(FeedForwardEqualization)和DFE(DecisionFeedbackEqualization).CTLE是在接收端提供一個高通濾波器,,這個高通濾波器可以對信號中的主要高頻分量進(jìn)行放大,這一點和發(fā)送端的預(yù)加重技術(shù)帶來的效果是類似的,。有些速率比較高的總線,,為了適應(yīng)不同鏈路長度損耗的影響,還支持多擋不同增益的CTLE均衡器,。圖1.35是PCle5.0總線在接收端使用的CTLE均衡器的頻響曲線的例子,。
這種方法由于不需要單獨(dú)的時鐘走線,各對差分線可以采用各自的CDR電路,,所以對各對線的等長要求不太嚴(yán)格(即使要求嚴(yán)格也很容易實現(xiàn),,因為走線數(shù)量減少,而且信號都是點對點傳輸),。為了把時鐘信息嵌在數(shù)據(jù)流里,需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,,比較常用的編碼方式有ANSI的8b/10b編碼,、64b/66b編碼、曼徹斯特編碼,、特殊的數(shù)據(jù)編碼以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行加擾等,。
嵌入式時鐘結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在于CDR電路,CDR的工作原理如圖1.17所示,。CDR通常用一個PLL電路實現(xiàn),,可以從數(shù)據(jù)中提取時鐘。PLL電路通過鑒相器(PhaseDetector)比較輸入信號和本地VCO(壓控振蕩器)間的相差,,并把相差信息通過環(huán)路濾波器(Filter)濾波后轉(zhuǎn)換成低頻的對VCO的控制電壓信號,,通過不斷的比較和調(diào)整終實現(xiàn)本地VCO對輸入信號的時鐘鎖定。 數(shù)字信號帶寬,、信道帶寬,、信息速率、基帶,、頻帶的帶寬,;
要把并行的信號通過串行總線傳輸,一般需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換,。為了進(jìn)一步減少傳輸線的數(shù)量和提高傳輸距離,,很多高速數(shù)據(jù)總線采用嵌入式時鐘和8b/10b的數(shù)據(jù)編碼方式。8b/10b編碼由于直流平衡,、支持AC耦合,、可嵌入時鐘信息,、抗共模干擾能力強(qiáng)、編解碼結(jié)構(gòu)相對簡單等優(yōu)點,,在很多高速的數(shù)字總線如FiberChannel,、PCIe、SATA,、USB3.0,、DisplayPort、XAUI,、RapidIO等接口上得到廣泛應(yīng)用,。圖1.20是一路串行的2.5Gbps的8b/10b編碼后的數(shù)據(jù)流以及相應(yīng)的解碼結(jié)果,從中可以明顯看到解出的K28.5等控制碼以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,。對于一個數(shù)字信號,,要進(jìn)行可靠的0、1信號傳輸,,就必須滿足一定的電平,、幅度、時序等標(biāo)準(zhǔn)的要求,。電氣性能測試數(shù)字信號測試代理品牌
傳輸線對數(shù)字信號的影響,;電氣性能測試數(shù)字信號測試代理品牌
為了提高串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕F(xiàn)在很多更高速率的數(shù)字接口采用對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后再做并/串轉(zhuǎn)換的方式,。編碼的方式有很多,,如8b/9b編碼、8b/10b編碼,、64b/66b編碼,、128b/130b編碼等,下面以當(dāng)下流行的ANSI8b/10b編碼為例進(jìn)行介紹,。
在ANSI8b/10b編碼方式中,,8bit的數(shù)據(jù)先通過相應(yīng)的編碼規(guī)則轉(zhuǎn)換成10bit的數(shù)據(jù),再進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換,;接收端收到信號后先把串行數(shù)據(jù)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換得到10bit的數(shù)據(jù),,再通過10bit到8bit的解碼得到原始傳輸?shù)?bit數(shù)據(jù)。因此,,如果發(fā)送端并行側(cè)的數(shù)據(jù)速率是8bit×100Mbps,通過8b/10b編碼和并/串轉(zhuǎn)換后的串行側(cè)的數(shù)據(jù)速率就是1bit×1Gbps,。8b/10b編碼方法早由IBM發(fā)明,后來成為ANSI標(biāo)準(zhǔn)的一部分(ANSIX3.230-1994,clause11),并在通信和計算機(jī)總線上廣泛應(yīng)用,。表1.1是ANSI8b/10b編碼表的一部分,,以數(shù)據(jù)0x00為例, 電氣性能測試數(shù)字信號測試代理品牌
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