高速信號(hào)傳輸
《高速信號(hào)傳輸》是高速信號(hào)傳輸應(yīng)用領(lǐng)域享譽(yù)國際的經(jīng)典教材與工具書。高速數(shù)字設(shè)計(jì)重在研究基本的電路結(jié)構(gòu),而高速信號(hào)傳輸則重在研究傳輸線如何達(dá)到其速度和距離的極限問題。內(nèi)容涉及不同傳輸線參數(shù)的基本理論,包括趨膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)、介質(zhì)損耗和表面粗糙度,以及適用于所有導(dǎo)體媒質(zhì)的通用頻域響應(yīng)模型;由頻域傳遞函數(shù)計(jì)算時(shí)域波形;特殊傳輸媒質(zhì),包括單端PCB引線、差分媒質(zhì)、通用建筑布線標(biāo)準(zhǔn)、非屏蔽雙絞線對(duì)、150歐姆屏蔽雙絞線對(duì)、同軸電纜及光纖;時(shí)鐘分布的各種問題;采用Spice模型和IBIS模型進(jìn)行仿真的限制。 高速信號(hào)傳輸距離與什么有關(guān);廣西高速信號(hào)傳輸哪里買
2.3.1信號(hào)完整性的定義信號(hào)完整性,
英文為SignalIntegrity,簡(jiǎn)稱SI,指信號(hào)在傳輸過程中,其波形保持不變或只在可容許范圍內(nèi)失真,不影響信號(hào)接收器對(duì)信號(hào)的正確接收和解碼。信號(hào)完整性表示信號(hào)的質(zhì)量在經(jīng)過傳輸通道傳輸后仍保持相對(duì)良好的特性。我們以“河道中的波浪”類比信號(hào)傳輸通道上的電信號(hào),以河道與“空中的水汽通道”組成的波浪傳輸通道類比信號(hào)傳輸通道,可以更直觀地理解信號(hào)完整性的概念,雖然這個(gè)類比不是十分恰當(dāng)。
一條河道連接上游和下游兩個(gè)水庫,平靜的河流在河道中流淌,當(dāng)上游水庫的閘門突然被抬高(或壓低)時(shí),河流上游端的水位由于水庫出水量的突然增加(或減少)而升高(或下降),水位的升高(或下降)變化形成一個(gè)一定形狀的波浪,波浪沿著河道向下游移動(dòng),直到下游水庫入口處。波浪在移動(dòng)到下游水庫入口處時(shí),其形狀有兩種情況:一是波浪的形狀與在上游水庫出口處形成時(shí)的形狀保持著一定程度的相似性,我們就認(rèn)為波浪形狀在移動(dòng)過程中是良好的,是完整的;二是由于各種原因使得波浪的形狀與形成時(shí)的形狀有很大差別,我們就認(rèn)為波浪的形狀是不良好的,是不完整的。 江西DDR測(cè)試高速信號(hào)傳輸高速信號(hào)傳輸?shù)脑砗捅举|(zhì),綜合考慮工程化因素;
數(shù)字信號(hào)的時(shí)域特性
例如,對(duì)于1GHz的理想方波,其幅值為1V,將其變換到頻域中的頻譜則描述如下:●個(gè)頻率分量的頻率是0,幅度為0.5V,這個(gè)分量描述了時(shí)域中的直流分量,稱為零次諧波;●第二個(gè)頻率分量的頻率是1GHz,幅度為0.63V,這個(gè)分量稱為一次諧波,一次諧波與零次諧波疊加,在時(shí)域中得到均值偏移為0.5V的正弦波。這與理想方波還有一定的差距;●第三個(gè)頻率分量的頻率是3GHz,幅度為0.21V,這個(gè)分量稱為三次諧波,三次諧波和一次諧波、零次諧波的疊加結(jié)果再疊加,在時(shí)域中得到的信號(hào)波形頂端更平滑,更接近于方波,上升時(shí)間更短;……依次下去,將所有相繼的高次諧波與前面已經(jīng)疊加的結(jié)果疊加,得出的結(jié)果會(huì)越來越像方波,上升時(shí)間會(huì)越來越短。
數(shù)字信號(hào)的時(shí)域特性
例如,一個(gè)周期為T=25ns的時(shí)鐘信號(hào),其時(shí)鐘頻率為f=1/25ns=0.04GHz=40MHz。信號(hào)的上升時(shí)間通常定義為信號(hào)從終值的10%躍變到90%所經(jīng)歷的時(shí)間,又稱之為10~90上升時(shí)間。信號(hào)的下降時(shí)間定義為從終值的90%躍變到10%所經(jīng)歷的時(shí)間。2.1.3數(shù)字信號(hào)的頻域特性任何一個(gè)信號(hào)都可以由一組正弦波組合而成,在數(shù)學(xué)上可以將信號(hào)波形的數(shù)學(xué)描述通過傅里葉變換轉(zhuǎn)換為一組正弦波,每一個(gè)正弦波稱為信號(hào)的一個(gè)頻率分量,每一個(gè)頻率分量都有相關(guān)的幅度和相位,我們把所有這些頻率值及其幅度值的稱為信號(hào)的頻譜。信號(hào)的波形是時(shí)域的表現(xiàn),信號(hào)的頻譜是頻域的表現(xiàn),把時(shí)域信號(hào)以信號(hào)的頻譜表示稱為信號(hào)的時(shí)域—頻域變換,即傅里葉變換。如果我們知道信號(hào)的頻譜,要觀察它的時(shí)域波形,只需將每個(gè)頻率分量變換成它的時(shí)域正弦波,再將其全部疊加即可,這個(gè)過程稱為傅里葉逆變換。
高速信號(hào)傳輸電路散熱設(shè)計(jì);
信號(hào)完整性之反射
反射(reflection)信號(hào)傳輸模型
Sin為信號(hào)源/驅(qū)動(dòng)源,R1為內(nèi)阻;R2為源端匹配電阻,一般是33/50R;R1+R2我們稱為源端阻抗。R3為終端匹配,一般是50歐,有時(shí)會(huì)上拉到電源,R3和終端及內(nèi)阻阻抗并聯(lián)值稱為終端阻抗。微帶線特性阻抗/特征阻抗,如果這條傳輸線是一條均勻的傳輸線,它在每一個(gè)位置的瞬時(shí)阻抗都是相同的,我們把這個(gè)固定的阻抗值叫做傳輸線的特征阻抗。而瞬時(shí)阻抗值的就是當(dāng)信號(hào)在微帶線上傳輸時(shí),每時(shí)每刻所感受到的信號(hào)阻抗就是瞬時(shí)阻抗,瞬時(shí)阻抗可以等于特征阻抗,當(dāng)然也可以不等于,但是只要是在允許公差范圍就影響不大叫做特征阻抗。
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高速信號(hào)是需要對(duì)其傳輸線進(jìn)行設(shè)計(jì);廣西高速信號(hào)傳輸哪里買
在實(shí)際的PCB布線時(shí),如果由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的需要,不能縮短信號(hào)線長(zhǎng)度時(shí),應(yīng)采用差分信號(hào)傳輸。差分信號(hào)有很強(qiáng)的抗共模干擾能力,能延長(zhǎng)傳輸距離。差分信號(hào)有很多種,如ECL、PECL、LVDS等,表1列出LVDS相對(duì)于ECL、PECL系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。LVDS的恒流源模式低擺幅輸出使得LVDS能高速驅(qū)動(dòng),對(duì)于點(diǎn)到的連接,傳輸速率可達(dá)800Mbps,同時(shí)LVDS低噪聲、低功耗,連接方便,實(shí)際中使用較多。LVDS的驅(qū)動(dòng)器由一個(gè)通常為3.5mA的恒流源驅(qū)動(dòng)對(duì)差分信號(hào)線組成。接收端有一個(gè)高的直流輸入阻抗,幾科全部的驅(qū)動(dòng)電流流經(jīng)10Ω的終端電阻,在接收器輸入端產(chǎn)生約350mV電壓。當(dāng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)反轉(zhuǎn)時(shí),流經(jīng)電阻的電流方向改變,此時(shí)在接收端產(chǎn)生有效的邏輯狀態(tài)。圖5是利用LVDS芯片DS90LV031、DS90LV032把信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào),進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸?shù)牟ㄐ螆D。在仿真時(shí)設(shè)置仿真頻率為66MHz理想方波,傳輸距離為508mm,差分對(duì)終端接100Ω負(fù)載匹配傳輸線的差分阻抗。從仿真結(jié)果看,LVDS接收端的波形除了有延遲外,波形保持完好。廣西高速信號(hào)傳輸哪里買