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一般討論的信號完整性基本上以研究數(shù)字電路為基礎,研究數(shù)字電路的模擬特性。主要包含兩個方面:信號的幅度(電壓)和信號時序。
與信號完整性噪聲問題有關的四類噪聲源:1、單一網(wǎng)絡的信號質(zhì)量2、多網(wǎng)絡間的串擾3、電源與地分配中的軌道塌陷4、來自整個系統(tǒng)的電磁干擾和輻射
當電路中信號能以要求的時序、持續(xù)時間和電壓幅度到達接收芯片管腳時,該電路就有很好的信號完整性。當信號不能正常響應或者信號質(zhì)量不能使系統(tǒng)長期穩(wěn)定工作時,就出現(xiàn)了信號完整性問題。信號完整性主要表現(xiàn)在延遲、反射、串擾、時序、振蕩等幾個方面。一般認為,當系統(tǒng)工作在50MHz時,就會產(chǎn)生信號完整性問題,而隨著系統(tǒng)和器件頻率的不斷攀升,信號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、高速信號的布線等這些問題都會引起信號完整性問題,導致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,甚至完全不能正常工作。 信號完整性測試項目可以分為幾大類;吉林信號完整性測試方案商
我們現(xiàn)在對比一下兩款示波器。小信號具有一定的幅度,當示波器垂直設置設為16mV全屏時,它會占據(jù)幾乎全屏的空間。Infiniium9000系列示波器等傳統(tǒng)示波器硬件支持的小刻度是7mV/格,低于該設置的垂直刻度,是用軟件放大實現(xiàn)的,7mV/格的設置意味著量程是56mV(7mV/格x8格),該示波器采用了8位ADC,量化電平數(shù)是256,因此其小分辨率為218uV。In?niiumS系列示波器采用了10位ADC,硬件支持的小垂直刻度是2mV/格,并且該設置支持滿帶寬。2mV/格設置對應的量程為16mV(2mV/格x8格),因此分辨率為16mV/1024,即為15.6uV—是傳統(tǒng)的8位示波器的14倍吉林信號完整性測試方案商克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室信號完整性使用示波器進行波形測試;
ADC位數(shù)和小分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)是確保示波器自身信號完整性的關鍵技術。ADC位數(shù)與示波器的分辨率成正比。理論上講,10位ADC示波器的分辨率比8位ADC示波器高4倍。同理,12位ADC示波器相對于10位ADC示波器也是如此。圖2以10位ADCIn?niiumS系列示波器為例,實際驗證了上述結(jié)論。
多數(shù)示波器都是采用8位ADC,而S系列示波器采用的是40GSa/s10位ADC,分辨率提升了四倍。分辨率是指由示波器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)所決定的小量化電平。8位ADC可將模擬輸入信號編碼為28=256個電平,即量化電平或Q電平。ADC在示波器量程內(nèi)工作,因此在電流和電壓測量中,量化電平的步長與示波器的量程設置有關。如果垂直設置為100mV/格,則量程等于800mV(8格x100mV/格),量級電平分辨率就是3.125mV(即,800mV除以256個量化電平)。
2.2TDR/TDT介紹當?shù)诙€端口與同一傳輸線的遠端相連并且是接收機時,我們稱其為時域傳輸,或TDT。圖7所示為這種結(jié)構的示意圖。組合測量互連的TDR響應和TDT響應能對互連的阻抗曲線、信號的速度、信號的衰減、介電常數(shù)、疊層材料的損耗因數(shù)和互連的帶寬進行精確表征。TDR/TDT測量結(jié)構圖。TDR可設置用于TDR/TDT操作,其步驟是選擇TDR設置,選擇單端激勵模式,選擇更改被測件類型,然后選擇一個2-端口被測件。您可以將任何可用的通道指定給端口2或點擊自動連接,信號完整性問題及原因?
隨著頻率提升,能量會耦合回到排前條線,這個過程會重復。這是模式和緊密耦合系統(tǒng)的基本屬性。它終關系到這樣一個事實,即在一對線上傳播的奇模和偶模這兩種模式,在微帶中具有不同的速度。如果這是合理的解釋,并且這兩條耦合線位于偶模和奇模行進速度相同的帶狀線內(nèi),那么就不會出現(xiàn)波谷。圖35中還顯示了單一帶狀線傳輸線的模擬插入損耗,這條傳輸線具有相同的線寬,與一條端接跡線相鄰,間距為115密耳。在6GHz上沒有波谷,插入損耗隨頻率平穩(wěn)下降,這都是由于疊層的介電損耗導致的。這說明了一個重要的設計原則:如需在單端傳輸線上獲得對比較高的帶寬,那么就要避免間隔緊密的相鄰線,無論這條線是如何端接的。什么事信號完整性測試.吉林信號完整性測試方案商
克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室信號完整性技術指標;吉林信號完整性測試方案商
確定信號衰減的根本原因描述給定設備的頻率特性時,工程師可以使用S參數(shù)作為標準?;ミB的S參數(shù)(無論是在時域還是在頻域中進行測量)了互連的特征模型。該參數(shù)涵蓋了信號從進入一個端口到離開另一個端口時的所有特性信息。為了確定信號衰減的根本原因,重要的是先要確定您對S參數(shù)的期望值。將期望值與測量值進行比較,有助于識別導致信號完整性衰減的通道區(qū)域。接下來,您需要更深入地研究被測設備和設備之間的連接,以便確定根本原因。對于差分通道,可以使用混合模式S參數(shù)進行分析。常見的S參數(shù)是與電磁干擾有關的差分回波損耗(SDD11)、差分插入損耗(SDD21)和差分至共模轉(zhuǎn)換(SCD21)。在分析傳輸質(zhì)量時,還需要重點考慮反射因素。每當出現(xiàn)瞬時阻抗變化時,信號就會被反射。反射會使返回的原始信號出現(xiàn)延遲(如下圖2所示),并與原始信號結(jié)合而產(chǎn)生相消干擾。吉林信號完整性測試方案商