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,所以选择了他们的中间数50Ω。下图为点对电拓扑结构四种常用端接。 信号完整性测量和数据后期处理;浙江信号完整性测试保养
一致性达到了惊人的约8GHz。这表明,没有出现任何异常情况。没有出现任何超出两条耦合有损线正常行为的情况。在此例中,未被驱动的第二条线端接了50欧姆电阻,而模型的设置也与之匹配。我们看到,当一条单线用在一对线当中时,插入损耗上会出现反常的波谷,而当这条单线被隔离时,波谷并不会出现。通过场解算器我们证实了这一点,是相邻线的接近在某种程度上导致了波谷的产生。引起这种灾难性的行为效果并不反常,只是很微妙。我们可能花上几个星期的时间在新的板子上陆续测试一个个效果,试图找出影响此行为的原因。例如,我们可以改变耦合长度、线宽、间距、电介质厚度,甚至是介电常数和耗散因数,来探寻是什么影响了谐振频率。我们也可以使用如ADS这样的仿真工具进行同样的虚拟实验。只有当我们相信工具能准确地预测这种行为时,我们才可以用它来探索设计空间。数字信号信号完整性测试厂家现货信号完整性包含数字示波器,逻辑分析仪。
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、反射离开后端,然后在源端接收。TDR信号着眼于信号在互连上的往返时间,然后再回到前端,而TDT信号则着眼于通过互连的单程。在时域显示中,我们可以看到在线两端加载SMA的阻抗不连续,并且能看到它不是完全均匀的传输线。以20毫伏/格的刻度或10%/格的反射系数来看,阻抗变化约为1欧姆。
转换成频域的TDR/TDT响应:回波损耗/插入损耗。蓝线是参考直通的插入损耗。当然,如果有一个完美直通的话,每个频率分量将无衰减传播,接收的信号幅度与入射信号的幅度相同。插入损耗的幅度始终为1,用分贝表示的话,就是0分贝。这个损耗在整个20GHz的频率范围内都是平坦的。黄线始于低频率下的约-30分贝,是同一传输线的回波损耗,即频域中的S11。绿线是此传输线的插入损耗,或S21。这个屏幕只显示了S参数的幅度,相位信息是有的,但没有显示的必要。回波损耗始于相对较低的值,接近-30分贝,然后向上爬升到达-10分贝范围,约超过12GHz。这个值是对此传输线的阻抗失配和两端的50欧姆连接的衡量。插入损耗具有直接有用的信息。在高速串行链路中,发射机和接收机共同工作,以发射并接收高比特率信号。在简单的CMOS驱动器中,一个显示误码率之前可能可以接受-3分贝的插入损耗。对于简单的SerDes芯片而言,可以接受-10分贝的插入损耗,而对于先进的高级SerDes芯片而言,则可以接受-20分贝。如果我们知道特定的SerDes技术可接受的插入损耗,那就可以直接从屏幕上测量互连能提供的比较大比特率。信号完整性测试现场方法测试找克劳德高速数字信号测试实验室.
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考虑的问题?浙江信号完整性测试保养
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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,抑制了某一因素可能会导致其他方面因素的恶化,所有需要对各因素反复权衡,做出系统化的综合考虑;难点2:有些影响信号传输的因素是可控的,而有些是不可控的。 浙江信号完整性测试保养