數(shù)字信號(hào)的時(shí)域和頻域
數(shù)字信號(hào)的頻率分量可以通過從時(shí)域到頻域的轉(zhuǎn)換中得到,。首先我們要知道時(shí)域是真實(shí) 世界,,頻域是更好的用于做信號(hào)分析的一種數(shù)學(xué)手段,時(shí)域的數(shù)字信號(hào)可以通過傅里葉 變換轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)個(gè)頻率點(diǎn)的正弦波的,。這些正弦波就是對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)的頻率分量,。
假如定義理想方波的邊沿時(shí)間為0,占空比50%的周期信號(hào),,其在傅里葉變換后各頻率 分量振幅。
可見對(duì)于理想方波,,其振幅頻譜對(duì)應(yīng)的正弦波頻率是基頻的奇數(shù)倍頻(在50%的占空比 下),。奇次諧波的幅度是按1"下降的(/是頻率),也就是-20dB/dec (-20分貝每十倍頻),。 高速信號(hào)完整性解決方法,;設(shè)備信號(hào)完整性分析故障
信號(hào)完整性的設(shè)計(jì)方法(步驟)
掌握信號(hào)完整性問題的相關(guān)知識(shí),;系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段采用規(guī)避信號(hào)完整性風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)方案,搭建穩(wěn)健的系統(tǒng)框架,;對(duì)目標(biāo)電路板上的信號(hào)進(jìn)行分類,,識(shí)別潛在的SI風(fēng)險(xiǎn),確定SI設(shè)計(jì)的總體原則,;在原理圖階段,,按照一定的方法對(duì)部分問題提前進(jìn)行SI設(shè)計(jì);PCB布線階段使用仿真工具量化信號(hào)的各項(xiàng)性能指標(biāo),,制定詳細(xì)SI設(shè)計(jì)規(guī)則,;PCB布線結(jié)束后使用仿真工具驗(yàn)證信號(hào)電源等網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)性能指標(biāo),并適當(dāng)修改,。
設(shè)計(jì)難點(diǎn)信號(hào)
質(zhì)量的各項(xiàng)特征:幅度,、噪聲、邊沿,、延時(shí)等,。SI設(shè)計(jì)的任務(wù)就是識(shí)別影響這些特征的因素。難點(diǎn)1:影響信號(hào)質(zhì)量的因素非常多,,這些因素有時(shí)相互依賴,、相互影響、交叉在一起,,抑制了某一因素可能會(huì)導(dǎo)致其他方面因素的惡化,,所有需要對(duì)各因素反復(fù)權(quán)衡,做出系統(tǒng)化的綜合考慮,;難點(diǎn)2:有些影響信號(hào)傳輸?shù)囊蛩厥强煽氐?,而有些是不可控的?設(shè)備信號(hào)完整性分析故障高速電路信號(hào)完整性分析;
振鈴?fù)ǔJ怯捎谛盘?hào)傳輸路徑過長并且阻抗不連續(xù)所引起的多次反射造成的,,或者是由 于信號(hào)之間的干擾(串?dāng)_),、信號(hào)跳變所引起的電源/地波動(dòng)(同步開關(guān)噪聲)造成的。
(4)邊沿單調(diào)性(Monotonicity)指信號(hào)上升或下降沿的回溝,。對(duì)于邊沿判決的時(shí)鐘信號(hào),, 波形邊沿在翻轉(zhuǎn)門限電平處的非單調(diào)可能造成邏輯判斷錯(cuò)誤。
邊沿單調(diào)性通常是由于信號(hào)傳輸路徑過長并且阻抗不連續(xù)所引起的反射,、多負(fù)載的反射 或者驅(qū)動(dòng)輸出阻抗較大(驅(qū)動(dòng)過?。┧鶎?dǎo)致的接收信號(hào)過緩等引起的。
信號(hào)完整性分析
當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)從仿真階段進(jìn)展到硬件環(huán)節(jié)時(shí),,您需要使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)來測試高速數(shù)字互連,。首先,您需要對(duì)通道,、物理層設(shè)備,、連接器,、電纜、背板或印刷電路板的預(yù)期測量結(jié)果有所了解,。在獲得實(shí)際測量結(jié)果之后,,再將實(shí)際結(jié)果與這個(gè)預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較。我們的目標(biāo)是,,通過軟件和硬件來建立可靠的信號(hào)完整性工作流程,。硬件測量步驟包括儀器測量設(shè)置,獲取通道數(shù)據(jù),,以及分析通道性能,。
對(duì)于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)等高動(dòng)態(tài)范圍的儀器,您需要了解誤差校正,,才能確保準(zhǔn)確的S參數(shù)測量,。誤差校正包括校準(zhǔn)(測量前誤差校正)和去嵌入(測量后誤差校正)。通過調(diào)整校準(zhǔn)和去嵌入的參考點(diǎn)檢查通道中除了DUT之外的所有節(jié)點(diǎn)項(xiàng)目,。 探索和設(shè)計(jì)信號(hào)完整性解決方案,;
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,、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(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)鍵問題,。 信號(hào)完整性分析的傳輸線理論;河北測量信號(hào)完整性分析
克勞德高速信號(hào)完整性測試資料主要點(diǎn),;設(shè)備信號(hào)完整性分析故障
一項(xiàng)是信號(hào)完整性測試,,特別是對(duì)于高速信號(hào),信號(hào)完整性測試尤為關(guān)鍵,。完整性的測試手段種類繁多,,有頻域,也有時(shí)域的,,還有一些綜合性的手段,,比如誤碼測試,。不管是哪一種測試手段,都存在這樣那樣的局限性,,它們都只是針對(duì)某些特定的場景或者應(yīng)用而使用,。只有選擇合適測試方法,才可以更好地評(píng)估產(chǎn)品特性,。下面是常用的一些測試方法和使用的儀器,。(1)波形測試使用示波器進(jìn)行波形測試,這是信號(hào)完整性測試中常用的評(píng)估方法,。主要測試波形幅度,、邊沿和毛刺等,通過測試波形的參數(shù),,可以看出幅度,、邊沿時(shí)間等是否滿足器件接口電平的要求,有沒有存在信號(hào)毛刺等,。波形測試也要遵循一些要求,,比如選擇合適的示波器、測試探頭以及制作好測試附件,,才能夠得到準(zhǔn)確的信號(hào),。設(shè)備信號(hào)完整性分析故障
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