信號(hào)完整性分析三種測(cè)試方法

在信號(hào)完整性分析中,，常用的測(cè)試方法包括以下三種：

1.時(shí)域測(cè)試：時(shí)域測(cè)試是通過(guò)觀察信號(hào)在時(shí)間軸上的波形來(lái)分析信號(hào)完整性,。時(shí)域測(cè)試可以幫助識(shí)別信號(hào)的上升時(shí)間、下降時(shí)間,、瞬態(tài)響應(yīng)等參數(shù),，從而評(píng)估信號(hào)是否存在失真。

2.頻域測(cè)試：頻域測(cè)試是通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換,，將信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域,，來(lái)分析信號(hào)的頻率響應(yīng)。通過(guò)分析信號(hào)的功率譜密度,、帶寬等參數(shù),，可以評(píng)估信號(hào)在傳輸路徑中存在的濾波、截止頻率等問(wèn)題,。

3.時(shí)鐘測(cè)試：時(shí)鐘測(cè)試是通過(guò)觀察時(shí)鐘信號(hào)在傳輸路徑中的形狀和時(shí)間差異來(lái)分析時(shí)鐘信號(hào)的完整性,。時(shí)鐘測(cè)試可以幫助識(shí)別時(shí)鐘信號(hào)的抖動(dòng)、時(shí)鐘漂移等問(wèn)題,，從而評(píng)估時(shí)鐘信號(hào)是否存在失真,。 信號(hào)完整性測(cè)試有波形測(cè)試,、眼圖測(cè)試、抖動(dòng)測(cè)試,；多端口矩陣測(cè)試信號(hào)完整性分析熱線

傳輸線理論基礎(chǔ)與特征阻抗

傳輸線理論實(shí)際是把電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為電路的分析來(lái)簡(jiǎn)化分析的手段,，分布式元件的傳輸線 電路模型傳輸線由一段的RLGC元件組成。

為了更簡(jiǎn)便地分析傳輸線,，引入特征阻抗的概念,，由特征阻抗來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)姆治觥?將傳輸線等效成分段電路模型后，可以用電路的理論來(lái)求解,。

特征阻抗,，或稱特性阻抗，是衡量PCB上傳輸線的重要指標(biāo),。PCB傳輸線的特征/ 特性阻抗不是直流電阻,，它屬于長(zhǎng)線傳輸中的概念。

可以看到特征阻抗是一個(gè)在傳輸線的某個(gè)點(diǎn)上的瞬時(shí)入射電壓與入射電流或者反射電 壓與反射電流的比值,。和傳輸阻抗的概念并不一致,，傳輸阻抗是某個(gè)端口上總的電壓和電流的 比值。只有在整個(gè)傳輸路徑上阻抗完全匹配且沒(méi)有反射存在的情況下,，特征阻抗才等于傳輸阻 抗,。 多端口矩陣測(cè)試信號(hào)完整性分析熱線如何了解信號(hào)完整性分析？

邊沿時(shí)間會(huì)影響信號(hào)達(dá)到翻轉(zhuǎn)門限電平的時(shí)間,，并決定信號(hào)的帶寬,。

信號(hào)之間的偏移(Skew),指一組信號(hào)之間的時(shí)間偏差，主要是由于在信號(hào)之間傳輸路 徑的延時(shí)(傳輸延遲)不同及一組信號(hào)的負(fù)載不同,，以及信號(hào)的干擾(串?dāng)_)或者同步開(kāi)關(guān) 噪聲所造成信號(hào)上升下降時(shí)間(Rising and Falling Time)的變化等引起的在分析源同步信號(hào)時(shí)序時(shí)需要考慮信號(hào)之間的偏移,，比如一組DDR數(shù)據(jù)走線和數(shù)據(jù)釆樣時(shí)鐘 之間的傳輸時(shí)延的偏差。

有效高低電平時(shí)間(High and Low Times),指信號(hào)保證為高或低電平有效的時(shí)間,，如圖 1-15所示,。在分析信號(hào)時(shí)序時(shí)必須保證在接收端的數(shù)據(jù)/地址信號(hào)的有效高低電平時(shí)間能夠滿 足接收器件時(shí)鐘信號(hào)判決所需要的建立保持時(shí)間的時(shí)序要求。

信號(hào)完整性分析的傳輸線理論

傳輸線的定義

傳輸線可定義為傳輸電流的有信號(hào)回流的信號(hào)線,，所以,，電路板上的走線、同軸電纜,、 雙絞線等有信號(hào)回流的信號(hào)傳輸路徑都可以看作傳輸線,。前面我們說(shuō)過(guò)，當(dāng)信號(hào)互連的電路 尺寸接近信號(hào)中設(shè)計(jì)者所關(guān)心的比較高頻率的波長(zhǎng)時(shí),，互連線上不同位置的電壓或電流的大小 與相位均可能不相同，需要用到分布式元件來(lái)考慮,。

現(xiàn)代的智能手機(jī),、計(jì)算機(jī),、通信設(shè)備等電子產(chǎn)品都內(nèi)含復(fù)雜的電路板，這些電路板上的走 線都可以認(rèn)為是傳輸線,，它們負(fù)責(zé)把各種芯片連接在一起,，并相互進(jìn)行通信， 克勞德實(shí)驗(yàn)室信號(hào)完整性測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái),；,；

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,。信號(hào)完整性測(cè)量和數(shù)據(jù)后期處理,；多端口矩陣測(cè)試信號(hào)完整性分析熱線

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),。多端口矩陣測(cè)試信號(hào)完整性分析熱線

波形測(cè)試

首先是要求主機(jī)和探頭一起組成的帶寬要足夠,。基本上測(cè)試系統(tǒng)的帶寬是測(cè)試信號(hào)帶寬的3倍以上就可以了,。實(shí)際使用中,，有一些工程師隨便找一些探頭就去測(cè)試，甚至是A公司的探頭插到B公司的示波器去,，這種測(cè)試很難得到準(zhǔn)確的結(jié)果,。波形測(cè)試是信號(hào)完整性測(cè)試中常用的手段，一般是使用示波器進(jìn)行,，主要測(cè)試波形幅度,、邊沿和毛刺等，通過(guò)測(cè)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(méi)有存在信號(hào)毛刺等。由于示波器是極為通用的儀器,，幾乎所有的硬件工程師都會(huì)使用,，但并不表示大家都使用得好。波形測(cè)試也要遵循一些要求,，才能夠得到準(zhǔn)確的信號(hào),。 多端口矩陣測(cè)試信號(hào)完整性分析熱線

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