预加重是一种在发送端事先对发送信号的高频分量进行补偿的方法,这种方法的实现是通过增大信号跳变边沿后个比特(跳变比特)的幅度(预加重)来完成的。比如对于一个00111的比特序列来说,做完预加重后序列里个1的幅度会比第二个和第三个1的幅度大。由于跳变比特了信号里的高频分量,所以这种方法实际上提高了发送信号中高频信号的能量。在实际实现时,有时并不是增加跳变比特的幅度,而是相应减小非跳变比特的幅度,减小非跳变比特幅度的这种方法有时又叫去加重(De-emphasis)。图1.26反映的是预加重后信号波形的变化。
对于预加重技术来说,其对信号改善的效果取决于其预加重的幅度的大小,预加重的幅度是指经过预加重后跳变比特相对于非跳变比特幅度的变化。预加重幅度的计算公式如图1.27所示。数字总线中经常使用的预加重有3.5dB、6dB、9.5dB等。对于6dB的预加重来说,相当于从发送端看,跳变比特的电压幅度是非跳变比特电压幅度的2倍。 上升时间是数字信号另一个非常关键的参数,它反映了一个数字信号在电平切换时边沿变化的快慢。河北数字信号测试检修
要想得到零边沿时间的理想方波,理论上是需要无穷大频率的频率分量。如果比较高只考虑到某个频率点处的频率分量,则来出的时域波形边沿时间会蜕化,会使得边沿时间增大。例如,一个频率为500MHz的理想方波,其5次谐波分量是2500M,如果把5次谐波以内所有分量成时域信号,贝U其边沿时间大概是0.35/2500M=0.14ns,即140ps。
我们可以把数字信号假设为一个时间轴上无穷的梯形波的周期信号,它的傅里叶变换
对应于每个频率点的正弦波的幅度,我们可以勾勒出虚线所示的频谱包络线, 可以看到它有两个转折频率分别对应1/材和1/”(刁是半周期,。是边沿时间)
从1/叫转折频率开始,频谱的谐波分量是按I/?下降的,也就是-40dB/dec (-40分贝每 十倍频,即每增大十倍频率,谐波分量减小100倍)。可以看到相对于理想方波,从这个频 率开始,信号的谐波分量大大减小。 河北数字信号测试检修数字通信的带宽表征为:bit的传输速率;
这种并/串转换方法由于不涉及信号的编解码,结构简单,效率较高,但是需要收发端进行精确的时钟同步以控制信号的复用和解复用操作,因此需要专门的时钟传输通道,而且串行信号上一旦出现比较大的抖动就会造成串/并转换的错误。
因此,这种简单的并/串转换方式一般用于比较关注传输效率的芯片间的短距离互连或者一些光端机信号的传输中。另外,由于信号没有经过任何编码,信号中可能会出现比较长的连续的0或者连续的1,因此信号必须采用直流耦合方式,收发端一旦存在比较大的共模或地噪声,会严重影响信号质量,因此这种并/串转换方式用于电信号传输时或者传输速率不太高(通常<1Gbps),或者传输距离不太远(通常<50cm)的场合。
这种方法由于不需要单独的时钟走线,各对差分线可以采用各自的CDR电路,所以对各对线的等长要求不太严格(即使要求严格也很容易实现,因为走线数量减少,而且信号都是点对点传输)。为了把时钟信息嵌在数据流里,需要对数据进行编码,比较常用的编码方式有ANSI的8b/10b编码、64b/66b编码、曼彻斯特编码、特殊的数据编码以及对数据进行加扰等。
嵌入式时钟结构的关键在于CDR电路,CDR的工作原理如图1.17所示。CDR通常用一个PLL电路实现,可以从数据中提取时钟。PLL电路通过鉴相器(PhaseDetector)比较输入信号和本地VCO(压控振荡器)间的相差,并把相差信息通过环路滤波器(Filter)滤波后转换成低频的对VCO的控制电压信号,通过不断的比较和调整终实现本地VCO对输入信号的时钟锁定。 幅度测量是数字信号常用的测量,也是很多其他参数侧鲁昂的基础。
值得注意的是,在同步电路中,如果要得到稳定的逻辑状态,对于采样时钟和信号间的时序关系是有要求的。比如,如果时钟的有效边沿正好对应到数据的跳变区域附近,可能会采样到不可靠的逻辑状态。数字电路要得到稳定的逻辑状态,通常都要求在采样时钟有效边沿到来时被采信号已经提前建立一个新的逻辑状态,这个提前的时间通常称为建立时间(SetupTime);同样,在采样时钟的有效边沿到来后,被采信号还需要保持这个逻辑状态一定时间以保证采样数据的稳定,这个时间通常称为保持时间(HoldTime)。如图1.6所示是一个典型的D触发器对建立和保持时间的要求。Data信号在CLK信号的有效边沿到来t、前必须建立稳定的逻辑状态,在CLK有效边沿到来后还要保持当前逻辑状态至少tn这么久,否则有可能造成数据采样的错误。数字信号有哪些出来方式;宁夏数字信号测试厂家现货
数字信号上升时间是示波器中进行上升时间测量例子,光标交叉点指示出上升时间测量的起始点和结束点的位置;河北数字信号测试检修
对于一个理想的方波信号,其上升沿是无限陡的,从频域上看 它是由无限多的奇数次谐波构成的,因此一个理想方波可以认为是无限多奇次正弦谐波 的叠加。
但是对于真实的数字信号来说,其上升沿不是无限陡的,因此其高次谐波的能量会受到 限制。比如图1.3是用同一个时钟芯片分别产生的50MHz和250MHz的时钟信号的频 谱,我们可以看到虽然两种情况下输出时钟频率不一样,但是信号的主要频谱能量都集中在 5GHz以内,并不见得250MHz时钟的频谱分布就一定比50MHz时钟的大5倍。 河北数字信号测试检修
这种并/串转换方法由于不涉及信号的编解码,结构简单,效率较高,但是需要收发端进行精确的时钟同步以控制信号的复用和解复用操作,因此需要专门的时钟传输通道,而且串行信号上一旦出现比较大的抖动就会造成串/并转换的错误。 因此,这种简单的并/串转换方式一般用于比较关注传输效率的芯片间的短距离互连或者一些光端机信号的传输中。另外,由于信号没有经过任何编码,信号中可能会出现比较长的连续的0或者连续的1,因此信号必须采用直流耦合方式,收发端一旦存在比较大的共模或地噪声,会严重影响信号质量,因此这种并/串转换方式用于电信号传输时或者传输速率不太高(通常<1Gbps),或者传输距离不太远(通常<50c...