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高速信号传输维保

来源: 发布时间:2023年06月21日

1.1.2高速信号传输的界定标准

高速信号传输所涉及的个概念和技术,就是界定信号传输是高速信号传输还是低速信号传输。

从工程设计角度来看,高速信号可以定义为:需要对其传输线进行设计,以确保在传输过程中其波形失真度可以接受的那些信号。界定高速信号传输的依据有以下两条。

①对于模拟信号,所有模拟信号传输都应该看作高速信号传输,因为模拟信号传输一般要求传输过程中具有很小的波形失真度。

②对于数字信号,通过分析,若设计该数字信号传输线需要考虑阻抗才能保证信号传输到目的处的失真度可接受,这种情况下的数字信号就是高速信号 高速信号传输——电源完整性;高速信号传输维保

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阻抗匹配高速数字信号的阻抗匹配非常关键,如果匹配不好,信号会产生较大的上冲和下冲现象,如果幅度超过了数字信号的阈值,就会产生误码。阻抗匹配有串行端接和并行端接两种,由于串行端接功耗低并且端接方便,实际工作中一般采用串行端接。以下利用Hyperlynx仿真工具对端接电阻的影响进行了分析。以74系列建立仿真IBIS模型如图1所示。仿真时选择一个发送端一个接收端,传输线为带状线,设置线宽0.2mm和介电常数为4.5(常用的FR4材料),使传输线的阻抗为51.7Ω。设置信号频率为50MHz的方波,串行端接电阻Rs分别取0Ω、33Ω和100Ω的情况,进行仿真分析,浙江高速信号传输工厂直销高速信号传播在电子设计工程化技术方面的理论和概念严重缺失;

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特征阻抗一般有两种说法:

1、当信号传输时,本质微电磁波传输,此时伴随着电场和磁场,而阻抗被定义为电场和磁场的比值;

2、但信号传输时为高速信号,此时传输线非理想线,包含分布参数如电容、电感和电阻,此时对于信号来讲这些参数形成的阻抗就是瞬时阻抗值。微带线特性阻抗与输入阻抗和输出阻抗一致时,对信号传输比较好,此时不会发生反射。此时我们说传输线阻抗是连续的,不会发生反射。

阻抗不匹配

如果不匹配,将会导致信号反射问题,终引起过冲和下冲问题。

源端我们说一般叫做源端匹配,就算源端不匹配了在源端发生了反射,但是不会传到终端去;此时需要终端完全吸收掉,所以我们叫源端匹配,终端吸收。

数字信号的时域特性

例如,一个周期为T=25ns的时钟信号,其时钟频率为f=1/25ns=0.04GHz=40MHz。信号的上升时间通常定义为信号从终值的10%跃变到90%所经历的时间,又称之为10~90上升时间。信号的下降时间定义为从终值的90%跃变到10%所经历的时间。2.1.3数字信号的频域特性任何一个信号都可以由一组正弦波组合而成,在数学上可以将信号波形的数学描述通过傅里叶变换转换为一组正弦波,每一个正弦波称为信号的一个频率分量,每一个频率分量都有相关的幅度和相位,我们把所有这些频率值及其幅度值的称为信号的频谱。信号的波形是时域的表现,信号的频谱是频域的表现,把时域信号以信号的频谱表示称为信号的时域—频域变换,即傅里叶变换。如果我们知道信号的频谱,要观察它的时域波形,只需将每个频率分量变换成它的时域正弦波,再将其全部叠加即可,这个过程称为傅里叶逆变换。
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2.2高速信号传输相关的三个方面

上面已经讨论过,高速信号传输研究的主要目的是解决信号保形传输问题,由信号传输的三要素可知,信号的保形传输必须涉及以下三个方面的问题:

●保证信号发送器和信号接收器正常工作;

●保证信号传输过程中信号无失真或有可以允许的失真;

●保证信号在传输过程中无干扰或有可以容许的干扰。

如何设计电源系统,以提供电流相对充足、电压相对稳定的电源给受电器件(信号发送器和信号接收器);如何控制传输通道各段的阻抗,以使其具有相对的一致性;如何设计电磁屏蔽,以控制电磁干扰性和电磁敏感性,保证信号能够被信号接收器正确解码。以上这三个方面是高速信号传输技术涉及的研究内容,它们分别被称为电源完整性、信号完整性和电磁兼容性,是高速信号传输工程化技术的三大支撑技术,三者缺一不可。 高速信号通常采用什么形式传输;湖南高速信号传输多端口矩阵测试

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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。
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