高速信號(hào)與信號(hào)完整性

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1、什么是高速數(shù)字信號(hào)？高速數(shù)字信號(hào)由信號(hào)的邊沿速度決定，一般認(rèn)為上升時(shí)間小于4倍信號(hào)傳輸延遲時(shí)可視為高速信號(hào)，而高頻信號(hào)是針対信號(hào)頻率而言的。高速電路涉及信號(hào)分析、傳輸線、模擬電路的知識(shí)。錯(cuò)誤的概念是：8KHz幀信號(hào)為低速信號(hào)。多高的頻率才算高速信號(hào)？當(dāng)信號(hào)的上升/下降沿時(shí)間＜3?6倍信號(hào)傳輸吋間時(shí),即認(rèn)為是高速信號(hào).對(duì)于數(shù)字電路，關(guān)鍵是看信號(hào)的邊沿陡悄程度，即信號(hào)的上升、下降時(shí)間,信號(hào)從10%±升到90%的時(shí)間小于6倍導(dǎo)線延時(shí)，就是高速信號(hào)！即使SKHz的方波信號(hào)，只要邊沿足夠陡悄，一樣是高速信號(hào)，在布線時(shí)需耍使用傳輸線理論。信號(hào)完整性研究：什么是信號(hào)完整性?時(shí)間:200

2、9-03-1120:18來源:sig007作者:于博士點(diǎn)擊：1813次信號(hào)完整性主耍是指信號(hào)在信號(hào)線上傳輸?shù)馁|(zhì)量，當(dāng)電路中信號(hào)能以耍求的時(shí)序、持續(xù)時(shí)間和電壓幅度到達(dá)接收芯片管腳時(shí)，該電路就冇很好的信號(hào)完整性。當(dāng)信號(hào)不能正常響應(yīng)或者信號(hào)質(zhì)量不能使系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作時(shí)，就出現(xiàn)了信號(hào)完整性問題，信號(hào)完整性主要表現(xiàn)在延遲、反射、串?dāng)_、時(shí)序、振蕩等幾個(gè)方血。一般認(rèn)為，當(dāng)系統(tǒng)工作在50MHz時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)完整性問題，而隨著系統(tǒng)和器件頻率的不斷攀升，信號(hào)完整性的問題也就愈發(fā)突出。元器件和PCB板的參數(shù)、元器件在PCB板上的布局、高速信號(hào)的布線等這些問題都會(huì)引起信號(hào)完整性問題，導(dǎo)致系統(tǒng)工

3、作不穩(wěn)定，其至完全不能正常工作。1什么是信號(hào)完整性(SingnalIntegrity)?信號(hào)完整性(SingnalIntegrity)是指一個(gè)信號(hào)在電路中產(chǎn)生正確的相應(yīng)的能力。信號(hào)具有良好的信號(hào)完整性(SingnalIntegrity)是指當(dāng)在需要的時(shí)候，具有所必須達(dá)到的電壓電平數(shù)值。主要的信號(hào)完整性問題包括反射、振蕩、地彈、串?dāng)_等。常見信號(hào)完整性問題及解決方法：?jiǎn)栴}可能原因解決方法其他解決方法過大的上沖終端阻抗不匹配終端端接使用上升時(shí)間緩慢的驅(qū)動(dòng)源直流電壓電平不好線上負(fù)載過大以交流負(fù)載替換直流負(fù)載在接收端端接，重新布線或檢查地平面過大的串?dāng)_線間耦合過大使用上升時(shí)間緩慢的

4、發(fā)送驅(qū)動(dòng)器使用能提供更大驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)源吋延太大傳輸線距離太長(zhǎng)替換或重新布線，檢查串行端接頭使用阻抗兀配的驅(qū)動(dòng)源,變更布線策略振蕩阻抗不匹配在發(fā)送端串接阻尼電阻2、什么是串?dāng)_(crosstalk)?串?dāng)_(crosstalk)是指在兩個(gè)不同的電性能之間的相互作用。產(chǎn)生串?dāng)_(crosstalk)被稱為Aggressor,而另一個(gè)收到干擾的被稱為Victim。通常，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)既是Aggressor(入侵者)，又是Victim(受害者)。振鈴和地彈都屬于信號(hào)完整性問題中單信號(hào)線的現(xiàn)象(伴有地平面回路)，串?dāng)_則是由同一PCB板上的兩條信號(hào)線與地平面引起的，故也稱為三線系統(tǒng)。串?dāng)_是兩條

5、信號(hào)線Z間的耦合，信號(hào)線Z間的互感和互容引起線上的噪聲。容性耦合引發(fā)耦合電流，而感性耦合引發(fā)耦合電壓。PCB板層的參數(shù)、信號(hào)線問距、驅(qū)動(dòng)端和接收端的電氣特性及線端接方式對(duì)串?dāng)_都有一定的影響。3、什么是電磁兼容(EMI)?電磁干擾(EctromagnetiocInterference),或者電磁兼容性(EMI),是從一個(gè)傳輸線(transmissionline)(例如電纜、導(dǎo)線或封裝的管腳)得到的具有天線特性的結(jié)果。印制電路板、集成電路和許多電纜發(fā)射并彫響電磁兼容性(EMI)的問題。FCC定義了對(duì)于一定的頻率的最大發(fā)射的水平(例如應(yīng)用于飛行控制器領(lǐng)域)。4^在時(shí)域(time

6、domain)和頻域(frequencydomain)之間又什么不同?吋域(timedomain)是一個(gè)波形的示波器觀察，它通常用于找出管腳到管腳的延吋(delays)>偏移(skew)、過沖(overshoot)>下沖(undershoot)以及設(shè)置時(shí)間(settingtimes)o頻域(frequencydomain)是一個(gè)波形的頻譜分析議的觀察，它通常用于波形與頻譜分析議的觀察、它通常用于波形與FCC和其他EMI控制限制Z間的比較。(有一個(gè)比喻，它就彖收音機(jī)——你在時(shí)域(timedomain)屮聽見，但是你要找到你喜歡的電臺(tái)是在頻域(frequencydomain)

7、內(nèi)。)5^什么是傳輸線(transmissionline)?傳輸線(transmissionline)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)(導(dǎo)線)，并且它的電流返回的地和電源。電路板上的導(dǎo)線具有電阻、電容和電感等電氣特性。在高頻電路設(shè)計(jì)屮，電路板線路上的電容和電感會(huì)使導(dǎo)線等效于一條傳輸線。傳輸線是所有導(dǎo)體及其接地回路的總和。6^什么是阻抗(impedance)?阻抗(Impedance)是傳輸線(transmissionline)上輸入電壓對(duì)輸入電流地比率值(Z0=V/I)o當(dāng)一個(gè)源發(fā)出一個(gè)信號(hào)到線上，它將阻礙它驅(qū)動(dòng)，直到2*TD時(shí)，源并沒有看到它地改