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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程中具有很小的波形失真度。 ②對(duì)于數(shù)字信號(hào)，通過分析，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娑瓤山邮埽瑒t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)伴隨著電場和磁場，而阻抗被定義為電場和磁場的比值； 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)反射問題，終引起過沖和下沖問題。 源端我們說一般叫做源端匹配，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^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：以末端開路做說明：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)問題 當(dāng)前，無論是消費(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度、電阻匹配及電磁干擾、串?dāng)_等。設(shè)計(jì)過程中要保持信號(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，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，仿真沒有問題后才能送出加工。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)碾娫搭愋汀⒐╇娭欣^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^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，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，可以通過仿真來預(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，通過調(diào)整兩根線的間距和兩線之間平行走線的長度來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?？梢妰删€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^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：以末端開路做說明：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)的完整性問題。歸納起來，信號(hào)完整性問題存在于以下三個(gè)層面。 ①系統(tǒng)級(jí)信號(hào)完整性問題：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)完整性問題。 ②板級(jí)信號(hào)完整性問題：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)完整性問題。 ③芯片級(jí)信號(hào)完整性問題：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，無論其開發(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。...