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(guó)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(wèn)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(wèn)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)；江西高速信號(hào)傳輸維修電話 2.1.5高速信號(hào)...

2.1.5高速信號(hào)傳輸?shù)慕缍? 高速信號(hào)可以定義為：需要對(duì)其傳輸線進(jìn)行設(shè)計(jì)，以確保在傳輸過(guò)程中其波形失真度可以接受的那些信號(hào)。界定高速信號(hào)傳輸?shù)囊罁?jù)有以下兩條。 ①對(duì)于模擬信號(hào)，所有模擬信號(hào)傳輸都應(yīng)該看作高速信號(hào)傳輸，因?yàn)槟M信號(hào)傳輸一般要求傳輸過(guò)程中具有很小的波形失真度。 ②對(duì)于數(shù)字信號(hào)，通過(guò)分析，若設(shè)計(jì)該數(shù)字信號(hào)傳輸線時(shí)需要考慮阻抗才能保證信號(hào)傳輸?shù)侥康奶幍氖д娑瓤山邮?，則這種情況下的數(shù)字信號(hào)就是高速信號(hào)。其原因在于：對(duì)應(yīng)某個(gè)數(shù)字信號(hào)，如果其傳輸線設(shè)計(jì)不當(dāng)而在某些位置出現(xiàn)阻抗突變，則信號(hào)在此處會(huì)發(fā)生反射，反射的信號(hào)向著與信號(hào)傳輸方向相反的方向傳輸，若再遇到阻抗突變處，則...

特征阻抗一般有兩種說(shuō)法： 1、當(dāng)信號(hào)傳輸時(shí)，本質(zhì)微電磁波傳輸，此時(shí)伴隨著電場(chǎng)和磁場(chǎng)，而阻抗被定義為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的比值； 2、但信號(hào)傳輸時(shí)為高速信號(hào)，此時(shí)傳輸線非理想線，包含分布參數(shù)如電容、電感和電阻，此時(shí)對(duì)于信號(hào)來(lái)講這些參數(shù)形成的阻抗就是瞬時(shí)阻抗值。微帶線特性阻抗與輸入阻抗和輸出阻抗一致時(shí)，對(duì)信號(hào)傳輸比較好，此時(shí)不會(huì)發(fā)生反射。此時(shí)我們說(shuō)傳輸線阻抗是連續(xù)的,不會(huì)發(fā)生反射。 阻抗不匹配 如果不匹配，將會(huì)導(dǎo)致信號(hào)反射問(wèn)題，終引起過(guò)沖和下沖問(wèn)題。 源端我們說(shuō)一般叫做源端匹配，就算源端不匹配了在源端發(fā)生了反射，但是不會(huì)傳到終端去；此時(shí)需要終端完全吸收掉，所以我們叫源端匹配...

傳輸線反射系數(shù)反射系數(shù)包含源-反射系數(shù)（SRC）和負(fù)載反射系數(shù)（LRC），源反射系數(shù)是源內(nèi)阻和特征阻抗關(guān)系；負(fù)載反射系數(shù)是負(fù)載阻抗和傳輸線的關(guān)系。信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中如果遇到阻抗突變，就會(huì)產(chǎn)生反射，反射電壓的大小和入射電壓以及傳輸線的阻抗有關(guān)，如下圖所示，假設(shè)傳輸線個(gè)區(qū)域的瞬時(shí)阻抗為Z1，第二個(gè)區(qū)域的瞬時(shí)阻抗為Z2。 則反射電壓和入射電壓的比值為：Vreflected/Vincident=（Z2-Z1）/（Z2+Z1）范圍為：-1到1。傳輸線不連續(xù)導(dǎo)致的多次反射：以末端開(kāi)路做說(shuō)明：下圖是一個(gè)振鈴現(xiàn)象產(chǎn)生的示例，信號(hào)源的內(nèi)阻為10Ω，往外發(fā)送一個(gè)上升時(shí)間為1ns、幅值為1V的階躍信號(hào)，經(jīng)...

1.1高速信號(hào)傳輸工程化技術(shù)問(wèn)題 當(dāng)前，無(wú)論是消費(fèi)類電子產(chǎn)品、商用類電子產(chǎn)品，還是電子產(chǎn)品，其處理能力均達(dá)到了較高的水平，尤其是一些具有標(biāo)志性的技術(shù)指標(biāo)，如處理器主頻已經(jīng)達(dá)到GHz，其中的某些電信號(hào)傳輸速率已達(dá)到Gbps以上。如蘋果手機(jī)iPhoneX，搭載2.4GHz處理器和3GB內(nèi)存，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的效率，操作起來(lái)更加快速、便捷，其接口信號(hào)速率達(dá)到480Mbps；而蘋果筆記本MacBookPro，其處理器為六核IntelCPU，主頻達(dá)2.6GHz，以太網(wǎng)口信號(hào)傳輸速率可達(dá)1Gbps；又如航空機(jī)載顯示控制計(jì)算機(jī)，其處理器主頻一般為GHz級(jí)，DVI視頻信號(hào)傳輸速率高達(dá)1.65Gbps。...

（3）設(shè)計(jì)仿真測(cè)試手段少 在工程實(shí)踐中，SI、PI和EMC設(shè)計(jì)、仿真、測(cè)試所需要的工具和設(shè)備比較昂貴，不如邏輯設(shè)計(jì)和電子設(shè)計(jì)所需要的設(shè)計(jì)、仿真和測(cè)試所需要的工具和設(shè)備普及。對(duì)于電源完整性設(shè)計(jì)、仿真和測(cè)試，有一些仿真分析工具軟件，但缺少的電源完整性的測(cè)試工具和設(shè)備，這種現(xiàn)狀對(duì)于電源完整性技術(shù)的工程應(yīng)用本身是非常不利的。對(duì)于信號(hào)完整性設(shè)計(jì)、仿真和測(cè)試，相關(guān)的工具和設(shè)備倒是存在，但一方面這些工具和設(shè)備價(jià)格比較昂貴；另一方面，由于學(xué)習(xí)和掌握的難度較大，這基本上是專業(yè)從業(yè)人員的事，大多數(shù)電子設(shè)計(jì)工程師或者沒(méi)有條件，或者只能望而卻步。對(duì)于電磁兼容性設(shè)計(jì)、仿真和測(cè)試，工具和設(shè)備似乎很多，但是設(shè)計(jì)和...

高速數(shù)字信號(hào)傳輸電路的設(shè)計(jì)與仿真 高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵在于保持信號(hào)的完整，而影響信號(hào)完整性(即信號(hào)質(zhì)量)的因素主要有傳輸線的長(zhǎng)度、電阻匹配及電磁干擾、串?dāng)_等。設(shè)計(jì)過(guò)程中要保持信號(hào)的完整性必須借助一些仿真工具，仿真結(jié)果對(duì)PCB布線產(chǎn)生指導(dǎo)性意見(jiàn)，布線完成后再提取網(wǎng)絡(luò)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行布線后仿真，仿真沒(méi)有問(wèn)題后才能送出加工。目前這樣的仿真工具主要有cadence、ICX、Hyperlynx等。Hyperlynx是個(gè)簡(jiǎn)單好用的工具，軟件中包含兩個(gè)工具LineSim和BoardSim。LineSim用在布線設(shè)計(jì)前約束布線和各層的參數(shù)、設(shè)置時(shí)鐘的布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、選擇元器件的速率、診斷信號(hào)完整性，...

①理解電阻、電感、電容等特性，其本質(zhì)就是對(duì)電流、電流變化和電壓變化具有的抵抗力，以及電阻器、電感器、電容器幾種器件不僅具有主特性，在高速信號(hào)傳輸電路中還表現(xiàn)出其他的特性。 ②掌握高速信號(hào)傳輸、信號(hào)完整性、電源完整性和電磁兼容性的概念，以及高速信號(hào)傳輸技術(shù)與信號(hào)完整性、電源完整性和電磁兼容性技術(shù)的關(guān)系。 ③認(rèn)識(shí)信號(hào)傳輸線、供電傳輸線、信號(hào)回路、供電回路、信號(hào)傳輸線的特征阻抗、供電中繼電容器等概念和意義，并糾正對(duì)地、屏蔽、信號(hào)回路幾個(gè)概念的誤解。 ④了解信號(hào)類型、電源類型、信號(hào)傳輸線類型及其適合傳輸?shù)男盘?hào)類型、電源傳輸線類型及其適合傳輸?shù)碾娫搭愋?、供電中繼電容器類型，以及各種...

（1）電源完整性技術(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生波形完好的信號(hào)，信號(hào)接收器接收信號(hào)并正確解碼，都要具備一個(gè)必要條件：信號(hào)發(fā)生器電路和信號(hào)接收器電路的各電源供電正常，電路所需的各種電源電壓穩(wěn)定、功率充足。這就是電源完整性技術(shù)研究的主要內(nèi)容。 （2）信號(hào)完整性技術(shù)信號(hào)從信號(hào)發(fā)送器端經(jīng)信號(hào)傳輸路徑到達(dá)信號(hào)接收器，信號(hào)波形要保持不變或只具有可容許范圍的失真度，需要設(shè)計(jì)和選擇合適的信號(hào)傳輸線，為信號(hào)的保形傳輸提供良好的信號(hào)傳輸通道。這是信號(hào)完整性技術(shù)研究的主要內(nèi)容。 （3）電磁兼容性技術(shù)信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中，既要減少對(duì)附近其他信號(hào)的電磁干擾，又要提高擾能力，也就是說(shuō)，既要保證信號(hào)傳輸不擾或只收到可容許的...

高速信號(hào)和處理需要考慮三部分設(shè)計(jì)： 高速邏輯時(shí)序設(shè)計(jì) 高速電路散熱設(shè)計(jì) 高速信號(hào)傳輸設(shè)計(jì) 1、信號(hào)傳輸?shù)南嚓P(guān)概念 概念：電信號(hào)、傳輸通道、信號(hào)傳輸、保形傳輸 重點(diǎn)：模擬信號(hào)可以看作“高速”信號(hào)，比較好整體不失真 數(shù)字信號(hào)失真度能夠被控制在一定的范圍內(nèi)。 2、數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)： （1）時(shí)域特點(diǎn)：周期，和上升時(shí)間 （2）頻域特性：波形是時(shí)域的表現(xiàn)，頻譜是頻域的表現(xiàn)，通過(guò)傅里葉變換 （3）電信號(hào)的傳輸速度：與介質(zhì)常數(shù)有關(guān) （4）信號(hào)完整性：SignalIntegrity （5）電源完整性：PowerIntegrity ...

高速信號(hào)傳輸技術(shù)理論和概念繁多 對(duì)于大多數(shù)從事電子設(shè)計(jì)的工程師，由于沒(méi)有系統(tǒng)的電磁兼容、信號(hào)完整性和電源完整性技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，往往接觸到許多眾說(shuō)紛紜的有關(guān)高速信號(hào)傳輸方面的解釋，這些解釋往往為了說(shuō)明SI、PI和EMC相關(guān)理論、概念和技術(shù)，從不同的角度引入了很多概念和名詞。比如，是“地”的概念，就有安全地、結(jié)構(gòu)地、屏蔽地、數(shù)字地、模擬地、地平面、地信號(hào)等，而且這些地各有各的定義和用途。再比如，接“地”的方式也有很多要求，包括單點(diǎn)共地、多點(diǎn)共地、混合共地、數(shù)字地與模擬地分割、懸浮地等，它們有各自的特點(diǎn)和適用的場(chǎng)合。 這些概念和名詞對(duì)于專業(yè)從事電磁兼容、信號(hào)完整性和電源完整...

高速信號(hào)傳輸 串?dāng)_分析 由于頻率的提高，傳輸線之間的串?dāng)_明顯增大，對(duì)信號(hào)完整性也有很大的影響，可以通過(guò)仿真來(lái)預(yù)測(cè)、模擬，并采取措施加以改善。以CMOS信號(hào)為例建立仿真模型，如圖6所示。在仿真時(shí)設(shè)置干擾信號(hào)的頻率為66MHz的方波，擾者設(shè)置為零電平輸入，通過(guò)調(diào)整兩根線的間距和兩線之間平行走線的長(zhǎng)度來(lái)觀察擾者接收端的波形。仿真結(jié)果如圖7，分別為間距是203.2mm、406。4mm時(shí)的波形。 從仿真結(jié)果看出，兩線間距為406.4mm時(shí)，串?dāng)_電平為200mV左右，203.2mm時(shí)為500mV左右?？梢?jiàn)兩線之間的間距越小串?dāng)_越大，所以在實(shí)際高速PCB布線時(shí)應(yīng)盡量拉大傳輸線間距或在兩...

傳輸線反射系數(shù)反射系數(shù)包含源-反射系數(shù)（SRC）和負(fù)載反射系數(shù)（LRC），源反射系數(shù)是源內(nèi)阻和特征阻抗關(guān)系；負(fù)載反射系數(shù)是負(fù)載阻抗和傳輸線的關(guān)系。信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中如果遇到阻抗突變，就會(huì)產(chǎn)生反射，反射電壓的大小和入射電壓以及傳輸線的阻抗有關(guān)，如下圖所示，假設(shè)傳輸線個(gè)區(qū)域的瞬時(shí)阻抗為Z1，第二個(gè)區(qū)域的瞬時(shí)阻抗為Z2。 則反射電壓和入射電壓的比值為：Vreflected/Vincident=（Z2-Z1）/（Z2+Z1）范圍為：-1到1。傳輸線不連續(xù)導(dǎo)致的多次反射：以末端開(kāi)路做說(shuō)明：下圖是一個(gè)振鈴現(xiàn)象產(chǎn)生的示例，信號(hào)源的內(nèi)阻為10Ω，往外發(fā)送一個(gè)上升時(shí)間為1ns、幅值為1V的階躍信號(hào)，經(jīng)...

2.3.3信號(hào)完整性的意義 只要有信號(hào)的傳輸，就存在信號(hào)的完整性問(wèn)題。歸納起來(lái)，信號(hào)完整性問(wèn)題存在于以下三個(gè)層面。 ①系統(tǒng)級(jí)信號(hào)完整性問(wèn)題：進(jìn)行設(shè)備與設(shè)備電氣互聯(lián)的信號(hào)傳輸時(shí)可能存在的信號(hào)完整性問(wèn)題。 ②板級(jí)信號(hào)完整性問(wèn)題：進(jìn)行電子模塊上器件與器件電氣互聯(lián)的信號(hào)傳輸時(shí)可能存在的信號(hào)完整性問(wèn)題。 ③芯片級(jí)信號(hào)完整性問(wèn)題：進(jìn)行集成電路內(nèi)部晶體管與晶體管電氣互聯(lián)的信號(hào)傳輸時(shí)可能存在的信號(hào)完整性問(wèn)題。信號(hào)完整性是電子系統(tǒng)或設(shè)備研發(fā)必須滿足的底線。如果某電子系統(tǒng)或設(shè)備中的任何一個(gè)電信號(hào)在傳輸過(guò)程不能保證其波形的完整性，接收端接收到信號(hào)后就不能作出正確解釋，從而使系統(tǒng)或設(shè)備的功...

高速信號(hào)傳輸——信號(hào)完整性 信號(hào)的回路信號(hào)傳輸線：信號(hào)路徑、信號(hào)回路、中間介質(zhì)構(gòu)成信號(hào)自己回路的原則：直流電流：尋找小的電阻、與信號(hào)路徑組成信號(hào)環(huán)路面積小的回路交流電流：阻抗小、與信號(hào)路徑組成的信號(hào)環(huán)路面積小的回路電信號(hào)=直流+交流回路也就包括的直流信號(hào)回路和交流信號(hào)回路。 特征阻抗與反射(1) 特征阻抗定義：特性阻抗是射頻傳輸線影響無(wú)線電波電壓、電流的幅值和相位變化的固有特性，等于各處的電壓與電流的比值，用V/I表示。 (2)這樣的突變也就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的反射。 (3)差分線和單端信號(hào)線差分線一個(gè)對(duì)應(yīng)正極性，一個(gè)對(duì)應(yīng)負(fù)極性，還有一條用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)回流的線單端信號(hào)線：一條...

克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室 高速信號(hào)傳輸技術(shù)的內(nèi)涵高速電信號(hào)傳輸設(shè)計(jì)與分析是電子設(shè)計(jì)工程師必須掌握的基本技能。電子產(chǎn)品處理器主頻高至GHz、傳輸速率達(dá)到Gbps以上，高速信號(hào)的處理和傳輸要求電子設(shè)計(jì)工程師必須至少具備以下三項(xiàng)技能： ●高速邏輯時(shí)序設(shè)計(jì)； ●高速電路散熱設(shè)計(jì)； ●高速信號(hào)傳輸設(shè)計(jì)。 ①邏輯時(shí)序設(shè)計(jì)對(duì)于數(shù)字電路設(shè)計(jì)工程師而言，無(wú)論其開(kāi)發(fā)的數(shù)字電路是所謂的低速數(shù)字電路，還是高速數(shù)字電路，都是基本的設(shè)計(jì)。電子工程師在進(jìn)行時(shí)序設(shè)計(jì)時(shí)，有一個(gè)很重要的假設(shè)：數(shù)字邏輯信號(hào)傳輸沒(méi)有失真。因此，邏輯時(shí)序設(shè)計(jì)更多的是考慮信號(hào)的邏輯運(yùn)算、信號(hào)延時(shí)、信號(hào)的同步等因素。...