高速信号传输技术理论和概念繁多
对于大多数从事电子设计的工程师,由于没有系统的电磁兼容、信号完整性和电源完整性技术专业学习和培训,往往接触到许多众说纷纭的有关高速信号传输方面的解释,这些解释往往为了说明SI、PI和EMC相关理论、概念和技术,从不同的角度引入了很多概念和名词。比如,是“地”的概念,就有安全地、结构地、屏蔽地、数字地、模拟地、地平面、地信号等,而且这些地各有各的定义和用途。再比如,接“地”的方式也有很多要求,包括单点共地、多点共地、混合共地、数字地与模拟地分割、悬浮地等,它们有各自的特点和适用的场合。
这些概念和名词对于专业从事电磁兼容、信号完整性和电源完整性专业的工程师来讲或许不是问题,可能是对他们工程化技术方面的补充。但是,对于大多数电子设计工程师来讲,这可能令他们眼花缭乱、无所适从,而且对于产品设计中出现的问题,其往往不知道到底用什么概念去解释和解决。
高速信号传输的信号完整性;PCI-E测试高速信号传输产品介绍
克劳德高速数字信号测试实验室
原因在于:对应某个数字信号,如果其传输线设计不当而在某些位置出现阻抗突变,则信号在此处会发生反射,反射的信号向着与信号传输方向相反的方向传输,若再遇到阻抗突变,会再次发生反射,信号与反射信号叠加在信号采集处,会影响采集器对信号的判断。由天线原理可知,如果反射点恰好处于信号某个有效谐波波长的1/4处,则在该段传输线上任意位置入射信号和反射信号的相位相同,电流方向相反,信号幅值叠加,该段传输线构成射频发射天线。因此,一般情况下,如果其传输线长度大于该数字信号有效比较高谐波(一般为基频的3~5倍)波长的1/4时,该数字信号相对该传输线就是高速信号。 PCI-E测试高速信号传输产品介绍高速信号传输的保形通道;
2.3.3信号完整性的意义
只要有信号的传输,就存在信号的完整性问题。归纳起来,信号完整性问题存在于以下三个层面。
①系统级信号完整性问题:进行设备与设备电气互联的信号传输时可能存在的信号完整性问题。
②板级信号完整性问题:进行电子模块上器件与器件电气互联的信号传输时可能存在的信号完整性问题。
③芯片级信号完整性问题:进行集成电路内部晶体管与晶体管电气互联的信号传输时可能存在的信号完整性问题。信号完整性是电子系统或设备研发必须满足的底线。如果某电子系统或设备中的任何一个电信号在传输过程不能保证其波形的完整性,接收端接收到信号后就不能作出正确解释,从而使系统或设备的功能因信号解释失误而导致失效,该电子系统或设备就不是一个功能和性能可靠的电子产品了
高速信号传输——信号完整性
信号的回路信号传输线:信号路径、信号回路、中间介质构成信号自己回路的原则:直流电流:寻找小的电阻、与信号路径组成信号环路面积小的回路交流电流:阻抗小、与信号路径组成的信号环路面积小的回路电信号=直流+交流回路也就包括的直流信号回路和交流信号回路。
特征阻抗与反射(1) 特征阻抗定义:特性阻抗是射频传输线影响无线电波电压、电流的幅值和相位变化的固有特性,等于各处的电压与电流的比值,用V/I表示。
(2)这样的突变也就会导致信号的反射。
(3)差分线和单端信号线差分线一个对应正极性,一个对应负极性,还有一条用于实现信号回流的线单端信号线:一条信号路径和信号回流的线
(4)大地与“基准地”大地的概念:用于屏蔽和吸收大量电荷的物体,“大地”的意义也就在于为其所连接的物体提供一个收放多余电荷和垃圾电荷的地方在设计的时候应当去掉“地”的概念,聚焦信号回路概念。
(5)信号类型模拟信号和数字信号单端信号和差分信号分成了:
单端模拟
差分模拟
单端数字
差分数字 高速信号传输用串行还是并行;
1.1.1高速信号传输工程化技术内容
如果某个正在研制的电子产品具有DVI视频信号处理功能和接口,则电子工程师对该产品的DVI信号传输进行开发设计时,必须对有关DVI信号传输所涉及的以下问题给出工程化的技术解决方案,使得产品在性能、可靠性、可制造性和成本等方面取得平衡。
,如何界定DVI信号传输是高速信号传输还是低速信号传输,以便设计出既能满足传输性能要求又能有效控制制造成本的传输线,保证产品综合性能比较好,而不仅是某单项性能指标比较好。 高速信号传输的依据有有那几条;PCI-E测试高速信号传输产品介绍
高速信号传输相关的三个方面;PCI-E测试高速信号传输产品介绍
高速信号传输不正确是电子产品研制过程中经常遇到的问题。例如,产品在调试过程中,某个(些)信号的波形或时序与设计结果略有差异,从而导致产品无法工作或工作状态不稳定;或者产品上电时似乎受到外界莫名其妙的干扰时好时坏;或是产品工作稳定了,却干扰其他电子设备正常工作,或做电磁兼容测试时,不能通过某些电磁兼容测试项目;更多的情况是,某台产品同时出现以上两种或两种以上现象。事实上,信号完整性、电源完整性和电磁兼容性是电子产品走向用户之前必须达到的基本性能,否则产品要么无法稳定工作,要么可能干扰其他电子产品,或可能受到其他电子产品的干扰而无法正常工作。PCI-E测试高速信号传输产品介绍
克劳德高速数字信号测试实验室 ③高速信号传输设计技术是数字电路设计工程师必须掌握的另一项基本技能。该设计技术主要解决高速信号传输问题,即在电路设计开发时采取一定的措施,使所有的电信号在发送、传输和接收过程中具有合乎其各自要求的波形失真度,使得信号接收器能够正确接收信号发送器产生的信号逻辑,也就是大家所说的高速信号传输正确性设计技术。 注意: 只研究高速信号传输相关内容,不涉及信号时序设计和高速电路散热设计。高速信号传输正确性需要满足以下三个方面的要求: ●信号发送器和信号接收器二者都正常工作; ●信号传输过程中信号无失真或有可以允许的失真; ●信号在传输...