福建智能化多端口矩陣測(cè)試高速信號(hào)傳輸

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-04-04

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。 高速信號(hào)傳輸?shù)慕缍ǜ咚傩盘?hào)可以定義為;福建智能化多端口矩陣測(cè)試高速信號(hào)傳輸

福建智能化多端口矩陣測(cè)試高速信號(hào)傳輸,高速信號(hào)傳輸

2.4.2影響電源完整性的因素

良好的電源供電單元,類似良好的個(gè)人資金供給系統(tǒng),應(yīng)滿足以下條件:

●電源轉(zhuǎn)換裝置必須能夠提供穩(wěn)定且功率充足的電源功率,否則受電器件會(huì)因得不到足夠的電源功率而無法正常工作;

●中遠(yuǎn)距電源供電中繼電容器必須能夠存儲(chǔ)足夠的電源能量,并及時(shí)補(bǔ)充受電器件附近的近距電源供電中繼電容器所消耗的能量;

●近距電源供電中繼電容器必須能夠?yàn)槭茈娖骷9ぷ魈峁┘磿r(shí)電源能量,滿足器件內(nèi)晶體管狀態(tài)翻轉(zhuǎn)所需瞬態(tài)變化的電流能量;

●供電單元有良好的電源信號(hào)傳輸通道,提供良好的電源傳輸。如果上述4個(gè)條件中的任一項(xiàng)不能得到滿足,就會(huì)破壞電源供電單元的良好性,即電源的完整性得不到保證。因此電源完整性設(shè)計(jì)就是合理設(shè)計(jì)這些組成部分,以保證芯片電源端的電壓波動(dòng)維持在一個(gè)合理范圍,并且供電電流充足,這樣電源供電單元才具備電源完整性。 福建智能化多端口矩陣測(cè)試高速信號(hào)傳輸高速信號(hào)傳輸電磁兼容定義;

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(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)和仿真的工程化還沒有達(dá)到與實(shí)際情況相符的水平,測(cè)試工具和設(shè)備,尤其是電磁兼容暗室的投資,對(duì)于一般的公司而言不像是購買一臺(tái)示波器那樣,是很容易決策的事情。綜上所述,SI、PI和EMC在設(shè)計(jì)、仿真和測(cè)試方面,研發(fā)人員所能做的工作比較少,這也決定了電子設(shè)計(jì)工程師往往是靠經(jīng)驗(yàn),而不是靠科學(xué)、靠技術(shù)、靠工具、靠手段進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真、測(cè)試??拷?jīng)驗(yàn)的東西,很難掌握和理解,事情就會(huì)變得復(fù)雜起來,其難度也就不好說了。

第五,在電子產(chǎn)品調(diào)試過程中,如果出現(xiàn)高速信號(hào)傳輸失敗的問題,如DVI信號(hào)傳輸時(shí)數(shù)據(jù)接收不穩(wěn)定,如何對(duì)出現(xiàn)的問題給出解決思路,對(duì)哪些信號(hào)進(jìn)行測(cè)試,如何對(duì)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行分析,并給出解決方案并終消除問題,即被稱為高速信號(hào)傳輸問題分析的工程化技術(shù)。高速信號(hào)傳輸工程化技術(shù)就是對(duì)高速信號(hào)傳輸給出具有適度性能、適度成本、適度可靠性和適度制造性等綜合良好性能的技術(shù)解決方案。所謂適度就是指性能指標(biāo)滿足用戶要求,并達(dá)到相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。高速信號(hào)傳播在電子設(shè)計(jì)工程化技術(shù)方面的理論和概念嚴(yán)重缺失;

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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?,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,則再次反射,與剛好傳到此處的信號(hào)S進(jìn)行疊加,此疊加的信號(hào)沿信號(hào)傳輸方向傳輸,到達(dá)信號(hào)采集處,影響采集器對(duì)S信號(hào)的判斷。若其可能產(chǎn)生的信號(hào)反射疊加在后續(xù)的信號(hào)上,則會(huì)影響后續(xù)信號(hào)接收的正確性。


高速信號(hào)的傳輸?shù)墓こ袒夹g(shù);福建智能化多端口矩陣測(cè)試高速信號(hào)傳輸

高速信號(hào)傳輸電路散熱設(shè)計(jì);福建智能化多端口矩陣測(cè)試高速信號(hào)傳輸

克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室

若要信號(hào)發(fā)送器和信號(hào)接收器正常工作,只需為它們提供完好的電源供給;若要信號(hào)傳輸過程中無失真或有可以允許的失真,則需要信號(hào)傳輸通道通暢(即后面所講的傳輸線的特征阻抗具有相對(duì)的一致性);若信號(hào)在傳輸過程中無干擾或有可以容許的干擾,則需要對(duì)信號(hào)傳輸通道提供電磁屏蔽。

以上三個(gè)方面的技術(shù)分別涉及電源完整性、信號(hào)完整性和電磁兼容性技術(shù)。低速信號(hào)和高速信號(hào)傳輸對(duì)于信號(hào)傳輸通道有著不同的要求,就像普通火車和高速火車要求不同等級(jí)和質(zhì)量的鐵路、車站和環(huán)境一樣,高速信號(hào)的傳輸必然要求更高等級(jí)和更高質(zhì)量的信號(hào)傳輸線、供電系統(tǒng)和電磁屏蔽環(huán)境,以確保高速信號(hào)在發(fā)送端、傳輸路徑和接收端的波形失真度方面在可控范圍內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)高速信號(hào)的正確發(fā)送、傳輸、接收和解碼。 福建智能化多端口矩陣測(cè)試高速信號(hào)傳輸

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