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(crosstalk)、接地反弹、扭曲(skew)、信号损失和电源供应中的噪音。 克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性使用示波器进行波形测试;HDMI测试信号完整性测试维修电话
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,HDMI测试信号完整性测试维修电话信号完整性测量和数据后期处理;
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。
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,我们可能会对模拟结果产生怀疑。波谷显然不是谐振效应,其起源非常微妙,但与远端串扰密切相关。在频域中,当正弦波进入排前条线的前端时,它会与第二条线耦合。在传播中,所有的能量会在一个频率点从排前条线耦合到相邻线,导致排前条线上没有任何能量,因此出现一个波谷。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。
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。 信号完整性测试系统主要功能;HDMI测试信号完整性测试维修电话
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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、损耗、谐振、反射、地弹、阻抗突变、残桩、模态转换、抖动、误码率等。HDMI测试信号完整性测试维修电话