通道仿真工程师通常会用电子设计自动化软件来创建电路仿真。设计自动化软件则是采用逐位和统计仿真技术,用以提供快速而准确的通道仿真。算法建模接口是设计软件所使用的一种标准,它可以轻松仿真从发射到接收的多千兆位串行链路。除了仿真软件以外,工程师还使用眼图、混合模式S参数、时域反射测量和单脉冲响应之类的信号分析工具。在仿真从发射机到接收机的数据传输时,示波器上显示的眼图可以作为分析工具,帮助评估通道性能。眼图的宽度和高度是信号失真的关键指标。宽大的眼图意味着数据传输良好。闭合的眼图表示信号完整性大幅降低。如果发射机处的眼图是开眼,接收机处是闭眼,下一步就需要确定通道中的哪些设备或互连导致了信号衰减。您...
信号完整性是对于电子信号质量的一系列度量标准。在数字电路中,一串二进制的信号流是通过电压(或电流)的波形来表示。然而,自然界的信号实际上都是模拟的,而非数字的,所有的信号都受噪音、扭曲和损失影响。在短距离、低比特率的情况里,一个简单的导体可以忠实地传输信号。而长距离、高比特率的信号如果通过几种不同的导体,多种效应可以降低信号的可信度,这样系统或设备不能正常工作。信号完整性工程是分析和缓解上述负面效应的一项任务,在所有水平的电子封装和组装,例如集成电路的内部连接、集成电路封装、印制电路板等工艺过程中,都是一项十分重要的活动。信号完整性考虑的问题主要有振铃(ringing)、串扰(cr...
示波器通道在每个垂直量程设置上的噪声属性各有不同。波形粗细可以直观反映示波器在该特定设置下的噪声大概范围,准确测量应通过Vrms交流测量来量化分析噪声情况。您可以将测量结果绘制成噪声图,以便进一步分析(图7)。这些测量结果反映了每个示波器通道在不同垂直刻度设置下的噪声值,这决定着您所测得的电压数值的误差变化范围。示波器的本底噪声不仅影响电压测量,也影响水平参数的测量精度。 示波器的噪声越低,测量精度就会越高。 信号完整性测量和数据后期处理;辽宁信号完整性测试销售厂 每个示波器都有自己独特的频率响应。频率响应是否平坦对于信号完整性至关重要。砖墙式频响示波器的带外噪声比较低,而高斯频响...
每个示波器都有自己独特的频率响应。频率响应是否平坦对于信号完整性至关重要。砖墙式频响示波器的带外噪声比较低,而高斯频响的边沿振铃比较低。图中显示了8GHz带宽示波器InfiniiumDSOS804A的幅度响应。垂直标度已放大到1db/格,8GHz带宽内的频响幅度变化十分轻微。 两款示波器测试的是同一个信号,它们的额定带宽、采样率及其他设置均相同。右图中的波形精确地再现了被测信号的各个频谱分量,但左图中的波形却没有。为什么有这种区别?这是因为,右图中的示波器采用了校正滤波器,幅度和相位响应是平坦的,而左图中的示波器则不然。 常见的信号完整性测试常用的三种测试;山东信号完整性测试安装 ...
一项是信号完整性测试,特别是对于高速信号,信号完整性测试尤为关键。完整性的测试手段种类繁多,有频域,也有时域的,还有一些综合性的手段,比如误码测试。不管是哪一种测试手段,都存在这样那样的局限性,它们都只是针对某些特定的场景或者应用而使用。只有选择合适测试方法,才可以更好地评估产品特性。下面是常用的一些测试方法和使用的仪器。(1)波形测试使用示波器进行波形测试,这是信号完整性测试中常用的评估方法。主要测试波形幅度、边沿和毛刺等,通过测试波形的参数,可以看出幅度、边沿时间等是否满足器件接口电平的要求,有没有存在信号毛刺等。波形测试也要遵循一些要求,比如选择合适的示波器、测试探头以及制作...
一般讨论的信号完整性基本上以研究数字电路为基础,研究数字电路的模拟特性。主要包含两个方面:信号的幅度(电压)和信号时序。 与信号完整性噪声问题有关的四类噪声源:1、单一网络的信号质量2、多网络间的串扰3、电源与地分配中的轨道塌陷4、来自整个系统的电磁干扰和辐射 当电路中信号能以要求的时序、持续时间和电压幅度到达接收芯片管脚时,该电路就有很好的信号完整性。当信号不能正常响应或者信号质量不能使系统长期稳定工作时,就出现了信号完整性问题。信号完整性主要表现在延迟、反射、串扰、时序、振荡等几个方面。一般认为,当系统工作在50MHz时,就会产生信号完整性问题,而随着系统和器件频率的不断攀...
频率响应每个示波器型号都有自己的频率响应曲线,它是用来衡量示波器在额定带宽内采集信号准确性的重要参数。精确采集波形必须满足三个条件。示波器的频响曲线必须平坦。示波器的相位响应曲线必须平坦。被测信号的关键频谱成分必须在示波器的带宽范围内。上述三个条件缺一不可,否则会导致示波器无法精确采集和再现波形。偏离上述要求越大就意味着测量误差会越大。任何被测信号都可看成是多次谐波的叠加,每个谐波对应一个频率,示波器的使用者当然希望示波器能够准确测量每个谐波成份的幅度。理想情况下,示波器在其带宽范围内应该有平坦的幅度响应,并且针对每个频点上的信号时延(相位)都相等。频率响应平坦,意味着信号在通过示波器内部通道...
信号校准服务默认情况下,当矢量网络分析仪(VNA)开启时,其参考平面位于前面板。将电缆连接到被测设备时,校准参考必须使用短路-开路-负载-直通法(SOLT)、直通反射线或直通反射匹配参考结构。SOLT是常见的方法。电缆可以直接连接到DUT或夹具。夹具安装在电缆和DUT之间,有助于兼容不同类型的连接器,例如HDMI、显示端口、串行ATA和PCIExpress。在本示例中,校准参考面包括电缆,而去嵌入参考面包括夹具。将校准误差校正和去嵌入相结合时,必须包括通道中与DUT的所有互连。连接DUT后,您就可以进行测量,并执行测量后(去嵌入)误差校正。克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性的测试方法、系统...
2.2TDR/TDT介绍当第二个端口与同一传输线的远端相连并且是接收机时,我们称其为时域传输,或TDT。图7所示为这种结构的示意图。组合测量互连的TDR响应和TDT响应能对互连的阻抗曲线、信号的速度、信号的衰减、介电常数、叠层材料的损耗因数和互连的带宽进行精确表征。TDR/TDT测量结构图。TDR可设置用于TDR/TDT操作,其步骤是选择TDR设置,选择单端激励模式,选择更改被测件类型,然后选择一个2-端口被测件。您可以将任何可用的通道指定给端口2或点击自动连接,克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性的测试方法、系统、装置及设备与流程;HDMI测试信号完整性测试哪里买 1、什么是信号完整性“...
SI设计的特点1)不同是工程有不同的设计重点,要根据具体的工程进行有针对性的SI设计。对于局部总线,关注的是信号本身的质量,对反射、串扰、电源滤波等几个方面简单的设计就能让电路正常工作;在高速同步总线(如DDR)中,只关注反射串扰电源等基本问题还不够。等等。2)SI设计不能片面地追求某一方面的指标,而弱化其他潜在风险。3)SI设计不是简单地解决孤立问题,众多问题及其影响相互纠缠在一起,需要系统化的设计,反复权衡,平衡各种要求,找到可行的解决方案。-->信号完整性中,需要掌握的现象描述:振铃、上冲、下冲、过冲、串扰、共阻抗、共模、电感、回路电感、单位长度电感、回路面积、容性负载、寄生电容、衰减、...
信号完整性和低功耗在蜂窝电话设计中是特别关键的考虑因素,EP谐波吸收装置有助三阶谐波频率轻易通过,并将失真和抖动减小至几乎检测不到的水平。随着集成电路输出开关速度提高以及PCB板密度增加,信号完整性已经成为高速数字PCB设计必须关心的问题之一。元器件和PCB板的参数、元器件在PCB板上的布局、高速信号的布线等因素,都会引起信号完整性问题,导致系统工作不稳定,甚至完全不工作。 如何在PCB板的设计过程中充分考虑到信号完整性的因素,并采取有效的控制措施,已经成为当今PCB设计业界中的一个热门课题。克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性测试、多端口矩阵测试、HDMI测试、USB测试、DDR测试。吉林...
发射的信号具有比较快的边缘,但从屏幕上难以得到关于接收的信号的过多信息。虽然我们可以直接从屏幕上测量10-90或20-80的上升时间,但不清楚此信息有何作用,因为互连将边缘扭曲成了不是真正的高斯边缘。这个例子表明,我们可以采用同样的信息内容,但改变其显示方式,以便更快速、更轻松地进行解释。所示为测得的响应,与时域中所示相同,但转换到了频域。单击TDR响应屏幕右上角的S参数选项卡可访问此屏幕。在频域中,我们将TDR信号称为S11,将TDT信号称为S21。这是两个描述频域中散射波形的S参数。S11也称回波损耗,S21则为插入损耗。垂直刻度为S参数的幅度,单位为分贝。克劳德实验室提供完整信号完整性测...
改变两条有插入损耗波谷影响的传输线之间的间距。虚拟实验之一是改变线间距。当迹线靠近或远离时,一条线的插入损耗上的谐振吸收波谷会出现什么情况?图35所示为简单的两条耦合线模型中一条线上模拟的插入损耗,间距分别为50、75、100、125和150密耳。红色圆圈为单端迹线测得的插入损耗。每条线表示不同间距下插入损耗的模拟响应。频率谐振比较低的迹线间距为50密耳,之后是75密耳,排后是150密耳。随着间距增加,谐振频率也增加,这差不多与直觉相反。大多数谐振效应的频率会随着尺寸增加而降低。然而,在这个效应中,谐振频率却随着尺寸和间距的增加而增加。要不是前文中我们已经确认模拟数据和实测数据之间非常一致,我...
信号完整性是对于电子信号质量的一系列度量标准。在数字电路中,一串二进制的信号流是通过电压(或电流)的波形来表示。然而,自然界的信号实际上都是模拟的,而非数字的,所有的信号都受噪音、扭曲和损失影响。在短距离、低比特率的情况里,一个简单的导体可以忠实地传输信号。而长距离、高比特率的信号如果通过几种不同的导体,多种效应可以降低信号的可信度,这样系统或设备不能正常工作。信号完整性工程是分析和缓解上述负面效应的一项任务,在所有水平的电子封装和组装,例如集成电路的内部连接、集成电路封装、印制电路板等工艺过程中,都是一项十分重要的活动。信号完整性考虑的问题主要有振铃(ringing)、串扰(cr...
当今的电子设计工程师可以分成两种,一种是已经遇到了信号完整性问题,一种是将要遇到信号完整性问题。对于未来的电子设备,频率越来越高,射频元器件越来越小,越来越集中化、模块化。因此电磁信号未来也会变得越来越密集,所以提前学习信号完整性和电源完整性相关的知识可能对于我们对于电路的设计更有益处吧。对信号完整性和电源完整性分析中常常分为五类问题:1、单信号线网的三种退化(反射、电抗,损耗)反射:一般都是由于阻抗不连续引起的,即没有阻抗匹配。反射系数=ZL-ZO/(ZL+ZO),其中ZO叫做特性阻抗,一般情况下中都为50Ω。为啥是50Ω,75Ω的的传输损耗小,33Ω的信道容量大,所以选择了他们...
2.5 识别导致过多损耗的设计特征由于测得的 TDR/TDT 数据能直接从 TDR 仪器快速、轻松地导入建模工具,从而帮助我们找出意外或异常行为的根本原因,因此调试时间有时能从几天缩短到几分钟。图 33 所示为三种结构测得的 TDT 响应。顶端的水平线是从参考直通测得的插入损耗,可以看到当互连基本上为透明时,响应非常平。这种测量直接反映了仪器的能力。 均匀线(被测件1)和作为差分对一部分的均匀线(被测件2)上测得的插入损耗。从上往下的第二条线就是前文中所见的8英寸单端微带线的插入损耗。第三条线是另一条九英寸长均匀微带传输线测得的插入损耗。然而,该传输线的插入损耗上有一个约6GHz的波...
信号完整性分析数据中心利用发射系统和接收系统之间的通道,可以准确有效地传递有价值的信息。如果通道性能不佳,就可能会导致信号完整性问题,并且影响所传数据的正确解读。因此,在开发通道设备和互连产品时,确保高度的信号完整性非常关键。测试、识别和解决导致设备信号完整性问题的根源,就成了工程师面临的巨大挑战。本文介绍了一些仿真和测量建议,旨在帮助您设计出具有优异信号完整性的设备。处理器(CPU)可将信息发送到发光二极管显示器,它是一个典型的数字通信通道示例。该通道—CPU与显示器之间的所有介质—包括互连设备,例如显卡、线缆和板载视频处理器。每台设备以及它们在通道中的连接都会干扰CPU的数据传输。信号完整...
当今的电子设计工程师可以分成两种,一种是已经遇到了信号完整性问题,一种是将要遇到信号完整性问题。对于未来的电子设备,频率越来越高,射频元器件越来越小,越来越集中化、模块化。因此电磁信号未来也会变得越来越密集,所以提前学习信号完整性和电源完整性相关的知识可能对于我们对于电路的设计更有益处吧。对信号完整性和电源完整性分析中常常分为五类问题:1、单信号线网的三种退化(反射、电抗,损耗)反射:一般都是由于阻抗不连续引起的,即没有阻抗匹配。反射系数=ZL-ZO/(ZL+ZO),其中ZO叫做特性阻抗,一般情况下中都为50Ω。为啥是50Ω,75Ω的的传输损耗小,33Ω的信道容量大,所以选择了他们...
信号完整性分析系列-第1部分:端口TDR/TDT如前文-单端口TDR所述,TDR生成与互连交互的激励源。我们能通过一个端口测量互连上一个连接的响应。这限制了我们只关注反射回源头的信号。通过这类测量,我们能获得阻抗曲线和互连属性信息,并能提取具有离散不连续的均匀传输线的参数值。在TDR上添加第二个端口后,我们就能极大地扩展测量类型以及能提取的互连信息。额外的端口可用来执行三种重要的新测量:发射的信号、耦合噪声和差分对的差分信号或共模信号响应。采用这些技术实现的重要应用及其实例,都在本章中进行了描述。信号完整性测试总结及常见问题;上海信号完整性测试检修信号校准服务默认情况下,当矢量网络分析仪(VN...
示波器的频率响应不平坦会导致显示出的信号失真。您在选购示波器时,可以向厂商索取频率响应数据。厂商一般不会在示波器技术资料中附带频率响应图,但通常可以根据您的要求来提供。为了方便起见,下面为您展示了各型号InfiniiumS系列示波器的频率响应图。图中设置如下:20GSa/s比较大采样率;100mV/格de垂直标度;信号幅度占据屏幕7.2格。示波器的整体频率响应受两个因素约束,一个是示波器自身的频率响应,另一个是所用探头或电缆的频率响应。如果您使用的是一根1.5GHz带宽的BNC电缆,那么系统的整体带宽瓶颈就是这根BNC电缆,而不是示波器。探头和与探头相连的附件也是如此。由于探头和电缆本身也具有频...
SI设计的特点1)不同是工程有不同的设计重点,要根据具体的工程进行有针对性的SI设计。对于局部总线,关注的是信号本身的质量,对反射、串扰、电源滤波等几个方面简单的设计就能让电路正常工作;在高速同步总线(如DDR)中,只关注反射串扰电源等基本问题还不够。等等。2)SI设计不能片面地追求某一方面的指标,而弱化其他潜在风险。3)SI设计不是简单地解决孤立问题,众多问题及其影响相互纠缠在一起,需要系统化的设计,反复权衡,平衡各种要求,找到可行的解决方案。-->信号完整性中,需要掌握的现象描述:振铃、上冲、下冲、过冲、串扰、共阻抗、共模、电感、回路电感、单位长度电感、回路面积、容性负载、寄生电容、衰减、...
2.3 测量插入损耗和回波损耗在简单的应用中,TDR 的端口与单端传输线的末端相连。端口 1 是我们所熟悉的 TDR 响应,而通道 2 是发射的信号。如图 29 所示,在一条均匀的 8 英寸微带传输线的 TDR 响应中,线末端的阻抗为 50 欧姆。这个阻抗来自与被测件末端相连的电缆,终连接到 TDR 第二通道内的源端。 8英寸长微带传输线在20毫伏/格和500皮秒/格刻度下的TDR/TDT响应。此应用的时基为500皮秒/格,垂直刻度为20毫伏/格。游标用于提取47.4欧姆的线阻抗。注意绿线,即通过互连发送的信号,在100毫伏/格的刻度上,它显示出信号进入线的前端、正好在中途出来、反射...
3、信号完整性的设计方法(步骤)掌握信号完整性问题的相关知识;系统设计阶段采用规避信号完整性风险的设计方案,搭建稳健的系统框架;对目标电路板上的信号进行分类,识别潜在的SI风险,确定SI设计的总体原则;在原理图阶段,按照一定的方法对部分问题提前进行SI设计;PCB布线阶段使用仿真工具量化信号的各项性能指标,制定详细SI设计规则;PCB布线结束后使用仿真工具验证信号电源等网络的各项性能指标,并适当修改。 4、设计难点信号质量的各项特征:幅度、噪声、边沿、延时等。SI设计的任务就是识别影响这些特征的因素。难点1:影响信号质量的因素非常多,这些因素有时相互依赖、相互影响、交叉在一起,抑制了...
通道仿真工程师通常会用电子设计自动化软件来创建电路仿真。设计自动化软件则是采用逐位和统计仿真技术,用以提供快速而准确的通道仿真。算法建模接口是设计软件所使用的一种标准,它可以轻松仿真从发射到接收的多千兆位串行链路。除了仿真软件以外,工程师还使用眼图、混合模式S参数、时域反射测量和单脉冲响应之类的信号分析工具。在仿真从发射机到接收机的数据传输时,示波器上显示的眼图可以作为分析工具,帮助评估通道性能。眼图的宽度和高度是信号失真的关键指标。宽大的眼图意味着数据传输良好。闭合的眼图表示信号完整性大幅降低。如果发射机处的眼图是开眼,接收机处是闭眼,下一步就需要确定通道中的哪些设备或互连导致了信号衰减。您...
SI设计的特点1)不同是工程有不同的设计重点,要根据具体的工程进行有针对性的SI设计。对于局部总线,关注的是信号本身的质量,对反射、串扰、电源滤波等几个方面简单的设计就能让电路正常工作;在高速同步总线(如DDR)中,只关注反射串扰电源等基本问题还不够。等等。2)SI设计不能片面地追求某一方面的指标,而弱化其他潜在风险。3)SI设计不是简单地解决孤立问题,众多问题及其影响相互纠缠在一起,需要系统化的设计,反复权衡,平衡各种要求,找到可行的解决方案。-->信号完整性中,需要掌握的现象描述:振铃、上冲、下冲、过冲、串扰、共阻抗、共模、电感、回路电感、单位长度电感、回路面积、容性负载、寄生电容、衰减、...
二、连续时间系统的时域分析1.系统数学模型的建立构件的方程式的基本依据是电网络的两个约束特性。其一是元件因素特性。即表徒电路元件模型关系。其二是网络拓扑约束,也即由网络结构决定的各电压电流之间的约束关系。2.零输入响应与零状态响应零输入响应指的是没有外加激励信号的作用,只有起始状态所产生的响应。以表示.零状态响应指的是不考虑起始状态为零的作用,由系统外加激励信号所产生的响应。以表示,由公式:r(t)=+=++B(t)=+B(t)可以推出以下结论:a.自由响应和零输入响应都满足齐次方程的解。零输入响应的由起始储能情况决定,而自由响应的要同时依从始起状态和激励信号。b.自由响应由两部分组成,其中一...
改变两条有插入损耗波谷影响的传输线之间的间距。虚拟实验之一是改变线间距。当迹线靠近或远离时,一条线的插入损耗上的谐振吸收波谷会出现什么情况?图35所示为简单的两条耦合线模型中一条线上模拟的插入损耗,间距分别为50、75、100、125和150密耳。红色圆圈为单端迹线测得的插入损耗。每条线表示不同间距下插入损耗的模拟响应。频率谐振比较低的迹线间距为50密耳,之后是75密耳,排后是150密耳。随着间距增加,谐振频率也增加,这差不多与直觉相反。大多数谐振效应的频率会随着尺寸增加而降低。然而,在这个效应中,谐振频率却随着尺寸和间距的增加而增加。要不是前文中我们已经确认模拟数据和实测数据之间非常一致,我...
示波器噪声要想查看低电流和电压值或是大信号的细微变化,您应当选择具备低噪声性能(高动态范围)的示波器。注:您无法查看低于示波器本底噪声的信号细节。如果示波器本底噪声电平高于ADC的小量化电平,那么ADC的实际位数就达不到其标称位数应达到的理想性能。示波器的噪声来源包括其前端、模数转换器、探头、电缆等,对于示波器的总体噪声而言,模数转换器本身的量化误差的贡献通常较小,前端带来的噪声通常贡献较多数示波器厂商会在示波器出厂之前对其进行噪声测量,并将测量结果列入到产品技术资料中。如果您没有找到相应信息,您可以向厂商索要或是自行测试。示波器本底噪声测量非常简单,只需花上几分钟即可完成。首先,断开示波器前...
信号完整性分析数据中心利用发射系统和接收系统之间的通道,可以准确有效地传递有价值的信息。如果通道性能不佳,就可能会导致信号完整性问题,并且影响所传数据的正确解读。因此,在开发通道设备和互连产品时,确保高度的信号完整性非常关键。测试、识别和解决导致设备信号完整性问题的根源,就成了工程师面临的巨大挑战。本文介绍了一些仿真和测量建议,旨在帮助您设计出具有优异信号完整性的设备。处理器(CPU)可将信息发送到发光二极管显示器,它是一个典型的数字通信通道示例。该通道—CPU与显示器之间的所有介质—包括互连设备,例如显卡、线缆和板载视频处理器。每台设备以及它们在通道中的连接都会干扰CPU的数据传输。信号完整...
发射的信号具有比较快的边缘,但从屏幕上难以得到关于接收的信号的过多信息。虽然我们可以直接从屏幕上测量10-90或20-80的上升时间,但不清楚此信息有何作用,因为互连将边缘扭曲成了不是真正的高斯边缘。这个例子表明,我们可以采用同样的信息内容,但改变其显示方式,以便更快速、更轻松地进行解释。所示为测得的响应,与时域中所示相同,但转换到了频域。单击TDR响应屏幕右上角的S参数选项卡可访问此屏幕。在频域中,我们将TDR信号称为S11,将TDT信号称为S21。这是两个描述频域中散射波形的S参数。S11也称回波损耗,S21则为插入损耗。垂直刻度为S参数的幅度,单位为分贝。硬件测试技术及信号完整性分析;智...