高速電路信號(hào)完整性問題

信號(hào)完整性要求就是信號(hào)從發(fā)送端到互連傳輸過程中以正確的時(shí)序,、幅度及相位到達(dá)接受端，并且接受端能正常的工作,，或者可以說信號(hào)在互連傳輸中能很好的保持時(shí)域和頻域的特性。通常還有以下兩種定義：

1.當(dāng)信號(hào)的邊沿時(shí)間小于4-6倍的互連傳輸時(shí)延,，需要考慮信號(hào)的完整性問題,。

2.當(dāng)線傳播時(shí)延大于驅(qū)動(dòng)端的上升沿或下降沿將會(huì)引起傳輸?shù)姆穷A(yù)期的結(jié)果。

3.簡(jiǎn)單說下時(shí)域和頻域的關(guān)系,，時(shí)域:是真實(shí)世界的,，指的是時(shí)間域,，自變量是時(shí)間,。頻域:是用于分析時(shí)域的一種方法，指的是頻率域,，自變量是頻率,。 高速電路信號(hào)完整性分析,；信號(hào)完整性測(cè)試信號(hào)完整性分析檢修

信號(hào)完整性 常用的三種測(cè)試方法

信號(hào)完整性測(cè)試的手段有很多,，主要的一些手段有波形測(cè)試、眼圖測(cè)試,、抖動(dòng)測(cè)試等,目前應(yīng)用比較的信號(hào)完整性測(cè)試手段應(yīng)該是波形測(cè)試,即——使用示波器測(cè)試波形幅度、邊沿和毛刺等,通過測(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,有沒有存在信號(hào)毛刺等,。

信號(hào)完整性的測(cè)試手段主要可以分為三大類，下面對(duì)這些手段進(jìn)行一些說明,。

抖動(dòng)測(cè)試

抖動(dòng)測(cè)試現(xiàn)在越來越受到重視,，因?yàn)榈亩秳?dòng)測(cè)試儀器,，比如TIA(時(shí)間間隔分析儀),、SIA3000,，價(jià)格非常昂貴,，使用得比較少,。使用得*多是示波器加上軟件處理,，如TEK的TDSJIT3軟件,。通過軟件處理,，分離出各個(gè)分量,，比如RJ和DJ,，以及DJ中的各個(gè)分量,。對(duì)于這種測(cè)試，選擇的示波器,，長(zhǎng)存儲(chǔ)和高速采樣是必要條件，比如2M以上的存儲(chǔ)器,，20GSa/s的采樣速率。不過目前抖動(dòng)測(cè)試,，各個(gè)公司的解決方案得到結(jié)果還有相當(dāng)差異，還沒有哪個(gè)是或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。 浙江信號(hào)完整性分析哪里買克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室信號(hào)完整性使用示波器進(jìn)行波形測(cè)試,；

信號(hào)完整性問題及解決方法

信號(hào)完整性問題的產(chǎn)生原因,，影響信號(hào)完整性的各種因素,，以及各因素之間的互相作用,，辨識(shí)潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),。信號(hào)完整性設(shè)計(jì)中5類典型問題的處理方法辨析,。初步認(rèn)識(shí)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法。對(duì)信號(hào)完整性問題形成宏觀上的認(rèn)識(shí),。

什么是信號(hào)完整性？

一些常見的影響信號(hào)質(zhì)量的因素,。

信號(hào)完整性設(shè)計(jì)中5類典型問題。

正確對(duì)待仿真與設(shè)計(jì),。

信號(hào)傳播,、返回電流,、參考平面合理選擇參考平面、控制耦合,、規(guī)劃控制返回電流,，是信號(hào)完整性設(shè)計(jì)的一項(xiàng)基本但非常重要能力,。信號(hào)傳播方式是理解各種信號(hào)完整性現(xiàn)象的基礎(chǔ),，沒有這個(gè)基礎(chǔ)一切無從談起,。返回電流是很多問題的來源,。參考平面是安排布線層,、制定層疊結(jié)構(gòu)的依據(jù)。耦合問題導(dǎo)致PCB設(shè)計(jì)中可能產(chǎn)生很多隱藏的雷區(qū),。本部分用直觀的方式詳細(xì)講解這些內(nèi)容。通過案例展示如果處理不當(dāng)可能產(chǎn)生的問題,，以及如何在系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法中應(yīng)用這些知識(shí)。

要想得到零邊沿時(shí)間的理想方波,，理論上是需要無窮大頻率的頻率分量。如果比較高只考 慮到某個(gè)頻率點(diǎn)處的頻率分量,，則來出的時(shí)域波形邊沿時(shí)間會(huì)蛻化,，會(huì)使得邊沿時(shí)間增大,。

如，一個(gè)頻率為500MHz的理想方波,，其5次諧波分量是2500M,如果把5次諧波以 內(nèi)所有分量成時(shí)域信號(hào),，貝U其邊沿時(shí)間大概是0.35/2500M=0.14ns,即140ps,。

我們可以把數(shù)字信號(hào)假設(shè)為一個(gè)時(shí)間軸上無窮的梯形波的周期信號(hào),，它的傅里葉變換,。

對(duì)應(yīng)于每個(gè)頻率點(diǎn)的正弦波的幅度,，我們可以勾勒出頻譜包絡(luò)線. 高速信號(hào)完整性解決方法,；

什么是信號(hào)完整性

信號(hào)完整性(Signal Integrity)可以泛指信號(hào)電壓,、電流在互連結(jié)構(gòu)傳輸過程中的信號(hào)質(zhì) 量問題,，包括噪聲,、干擾及由其造成的時(shí)序影響等,。

什么時(shí)候需要考慮信號(hào)完整性問題呢？

一般來說,，傳統(tǒng)的電路學(xué)理論適用于信號(hào)互連的電路尺寸遠(yuǎn)小于傳輸信號(hào)中設(shè)計(jì)者所關(guān) 心的比較高頻率所對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的電路結(jié)構(gòu)分析,。此時(shí)，信號(hào)的互連等效于一階電路元件,，被稱為 集總元件(Lumped Elements):反之，當(dāng)信號(hào)互連的電路尺寸接近傳輸信號(hào)中設(shè)計(jì)者所關(guān)心 的比較高頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)時(shí),，由于互連路徑上不同位置的電壓或電流的大小與相位均可能不 同，信號(hào)的互連等效于多階電路元件,，因而被稱為分布式元件(Distributed Elements)。在數(shù) 字世界中,，邊沿速率幾乎完全決定了信號(hào)中的比較大的頻率成分,，通常從工程經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為當(dāng)信號(hào) 邊沿時(shí)間小于4?6倍的互連傳輸時(shí)延時(shí),，信號(hào)互連路徑會(huì)被當(dāng)作分布參數(shù)模型處理,，并需要 考慮信號(hào)完整性的行為。

實(shí)世界里的數(shù)字信號(hào)并不只是0或1的表現(xiàn),，一定會(huì)存在從0到1或從1到0的跳變 過程。 克勞德信號(hào)完整性測(cè)試?yán)碚撗芯?；信?hào)完整性測(cè)試信號(hào)完整性分析檢修

常見的信號(hào)完整性測(cè)試常用的三種測(cè)試,；信號(hào)完整性測(cè)試信號(hào)完整性分析檢修

2、串?dāng)_在PCB中,，串?dāng)_是指當(dāng)信號(hào)在傳輸線上傳播時(shí)，因電磁能量通過互容和互感耦合對(duì)相鄰的傳輸線產(chǎn)生的不期望的噪聲干擾,，它是由不同結(jié)構(gòu)引起的電磁場(chǎng)在同一區(qū)域里的相互作用而產(chǎn)生的?；ト菀l(fā)耦合電流,，稱為容性串?dāng)_；而互感引發(fā)耦合電壓,，稱為感性串?dāng)_。在PCB上,，串?dāng)_與走線長(zhǎng)度,、信號(hào)線間距，以及參考地平面的狀況等有關(guān),。

3、信號(hào)延遲和時(shí)序錯(cuò)誤信號(hào)在PCB的導(dǎo)線上以有限的速度傳輸,，信號(hào)從驅(qū)動(dòng)端發(fā)出到達(dá)接收端,，其間存在一個(gè)傳輸延遲。過多的信號(hào)延遲或者信號(hào)延遲不匹配可能導(dǎo)致時(shí)序錯(cuò)誤和邏輯器件功能混亂,。信號(hào)完整性分析的高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析不僅能夠有效地提高產(chǎn)品的性能，而且可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,，降低開發(fā)成本,。在數(shù)字系統(tǒng)向高速、高密度方向發(fā)展的情況下,，掌握這一設(shè)計(jì)利器己十分迫切和必要,。在信號(hào)完整性分析的模型及計(jì)算分析算法的不斷完善和提高上,，利用信號(hào)完整性進(jìn)行計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與分析的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法將會(huì)得到很、很的應(yīng)用,。 信號(hào)完整性測(cè)試信號(hào)完整性分析檢修