信號完整性分析的傳輸線理論

傳輸線的定義

傳輸線可定義為傳輸電流的有信號回流的信號線，所以，電路板上的走線、同軸電纜、 雙絞線等有信號回流的信號傳輸路徑都可以看作傳輸線。前面我們說過，當信號互連的電路 尺寸接近信號中設計者所關心的比較高頻率的波長時，互連線上不同位置的電壓或電流的大小 與相位均可能不相同，需要用到分布式元件來考慮。

現代的智能手機、計算機、通信設備等電子產品都內含復雜的電路板，這些電路板上的走 線都可以認為是傳輸線，它們負責把各種芯片連接在一起，并相互進行通信， 信號完整性問題，信號完整性的定義；山西信號完整性分析USB測試

2、串擾在PCB中，串擾是指當信號在傳輸線上傳播時，因電磁能量通過互容和互感耦合對相鄰的傳輸線產生的不期望的噪聲干擾，它是由不同結構引起的電磁場在同一區(qū)域里的相互作用而產生的?；ト菀l(fā)耦合電流，稱為容性串擾；而互感引發(fā)耦合電壓，稱為感性串擾。在PCB上，串擾與走線長度、信號線間距，以及參考地平面的狀況等有關。

3、信號延遲和時序錯誤信號在PCB的導線上以有限的速度傳輸，信號從驅動端發(fā)出到達接收端，其間存在一個傳輸延遲。過多的信號延遲或者信號延遲不匹配可能導致時序錯誤和邏輯器件功能混亂。信號完整性分析的高速數字系統(tǒng)設計分析不僅能夠有效地提高產品的性能，而且可以縮短產品開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。在數字系統(tǒng)向高速、高密度方向發(fā)展的情況下，掌握這一設計利器己十分迫切和必要。在信號完整性分析的模型及計算分析算法的不斷完善和提高上，利用信號完整性進行計算機設計與分析的數字系統(tǒng)設計方法將會得到很、很的應用。 山西信號完整性分析USB測試信號完整性測試系統(tǒng)主要功能；

從1/叫轉折頻率開始，頻譜的諧波分量是按I/?下降的，也就是-40dB/dec （-40分貝每 十倍頻，即每增大十倍頻率，諧波分量減小100倍）?？梢钥吹较鄬τ诶硐敕讲?，從這個頻 率開始，信號的諧波分量大大減小。

基本上可以看到數字信號的頻域分量大部分集中在1/7U,這個頻率以下，我們可以將這個 頻率稱之為信號的帶寬，工程上可以近似為0.35/0,當對設計要求嚴格的時候，也可近似為 0.5/rro。

也就是說，疊加信號帶寬（0.35/。）以下的頻率分量基本上可以復現邊沿時間是tr 的數字時;域波形信號。這個頻率通常也叫作轉折頻率或截止頻率（Fknee或cut off frequency）

其次要注重細節(jié)。比如測試點通常選擇放在接收器件的管腳，如果條件限制放不到上面去的，比如 BGA 封裝的器件，可以放到靠近管腳的 PCB 走線上或者過孔上面。距離接收器件管腳過遠，因為信號反射，可能會導致測試結果和實際信號差異比較大;探頭的地線盡量選擇短地線等。

，需要注意一下匹配。這個主要是針對使用同軸電纜去測試的情況，同軸直接接到示波器上去，負載通常是 50 歐姆，并且是直流耦合，而對于某些電路，需要直流偏置，直接將測試系統(tǒng)接入時會影響電路工作狀態(tài)，從而測試不到正常的波形。 100條估計信號完整性效應的經驗法則；

5、技術選擇

不同的驅動技術適于不同的任務。

信號是點對點的還是一點對多抽頭的？信號是從電路板輸出還是留在相同的電路板上？允許的時滯和噪聲裕量是多少？作為信號完整性設計的通用準則，轉換速度越慢，信號完整性越好。50MHZ時鐘采用500PS上升時間是沒有理由的。一個2-3NS的擺率控制器件速度要足夠快，才能保證SI的品質，并有助于解決象輸出同步交換（SSO）和電磁兼容（EMC）等問題。在新型FPGA可編程技術或者用戶定義ASIC中，可以找到驅動技術的優(yōu)越性。采用這些定制（或者半定制）器件，你就有很大的余地選定驅動幅度和速度。設計初期，要滿足FPGA（或ASIC）設計時間的要求并確定恰當的輸出選擇，如果可能的話，還要包括引腳選擇。 信號完整性分析概述；信號完整性測試信號完整性分析配件

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時域數字信號轉換得到的頻域信號如果起來，則可以復現原來的時域信號。如圖1?2 所示描繪了直流頻率分量加上基頻頻率分量與直流頻域分量加上基頻和3倍頻頻率分量，以 及5倍頻率分量成的時域信號之間的差別，我們可以看到不同頻域分量的所造成的時域信號邊沿的差別。頻域里包含的頻域分量越多，這些頻域分量成的時域信號越接近 真實的數字信號，高頻諧波分量主要影響信號邊沿時間，低頻的分量影響幅度。當然，如果 時域數字信號轉變岀的一個個頻率點的正弦波都疊加起來，則可以完全復現原來的時域 數字信號。其中復原信號的不連續(xù)點的震蕩被稱為吉布斯震蕩現象。山西信號完整性分析USB測試

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