浙江自動(dòng)化信號(hào)完整性分析

信號(hào)完整性測(cè)試方法：

-時(shí)域測(cè)試：觀察信號(hào)在時(shí)間軸上的波形，分析信號(hào)的上升時(shí)間、下降時(shí)間、瞬態(tài)響應(yīng)等參數(shù)，評(píng)估信號(hào)是否存在失真。

-頻域測(cè)試：通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，將信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，分析信號(hào)的功率譜密度、帶寬等參數(shù)，評(píng)估信號(hào)在傳輸路徑中存在的濾波和截止頻率等問(wèn)題。

-時(shí)鐘測(cè)試：通過(guò)觀察時(shí)鐘信號(hào)在傳輸路徑中的形狀和時(shí)間差異，分析時(shí)鐘信號(hào)的完整性，評(píng)估時(shí)鐘信號(hào)是否存在抖動(dòng)和時(shí)鐘漂移等問(wèn)題。

克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室 信號(hào)完整性分析概述；浙江自動(dòng)化信號(hào)完整性分析

2、串?dāng)_在PCB中，串?dāng)_是指當(dāng)信號(hào)在傳輸線上傳播時(shí)，因電磁能量通過(guò)互容和互感耦合對(duì)相鄰的傳輸線產(chǎn)生的不期望的噪聲干擾，它是由不同結(jié)構(gòu)引起的電磁場(chǎng)在同一區(qū)域里的相互作用而產(chǎn)生的?；ト菀l(fā)耦合電流，稱為容性串?dāng)_；而互感引發(fā)耦合電壓，稱為感性串?dāng)_。在PCB上，串?dāng)_與走線長(zhǎng)度、信號(hào)線間距，以及參考地平面的狀況等有關(guān)。

3、信號(hào)延遲和時(shí)序錯(cuò)誤信號(hào)在PCB的導(dǎo)線上以有限的速度傳輸，信號(hào)從驅(qū)動(dòng)端發(fā)出到達(dá)接收端，其間存在一個(gè)傳輸延遲。過(guò)多的信號(hào)延遲或者信號(hào)延遲不匹配可能導(dǎo)致時(shí)序錯(cuò)誤和邏輯器件功能混亂。信號(hào)完整性分析的高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析不僅能夠有效地提高產(chǎn)品的性能，而且可以縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本。在數(shù)字系統(tǒng)向高速、高密度方向發(fā)展的情況下，掌握這一設(shè)計(jì)利器己十分迫切和必要。在信號(hào)完整性分析的模型及計(jì)算分析算法的不斷完善和提高上，利用信號(hào)完整性進(jìn)行計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與分析的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法將會(huì)得到很、很的應(yīng)用。 DDR測(cè)試信號(hào)完整性分析系列信號(hào)完整性測(cè)試有波形測(cè)試、眼圖測(cè)試、抖動(dòng)測(cè)試；

   一項(xiàng)是信號(hào)完整性測(cè)試，特別是對(duì)于高速信號(hào)，信號(hào)完整性測(cè)試尤為關(guān)鍵。完整性的測(cè)試手段種類繁多，有頻域，也有時(shí)域的，還有一些綜合性的手段，比如誤碼測(cè)試。不管是哪一種測(cè)試手段，都存在這樣那樣的局限性，它們都只是針對(duì)某些特定的場(chǎng)景或者應(yīng)用而使用。只有選擇合適測(cè)試方法，才可以更好地評(píng)估產(chǎn)品特性。下面是常用的一些測(cè)試方法和使用的儀器。（1）波形測(cè)試使用示波器進(jìn)行波形測(cè)試，這是信號(hào)完整性測(cè)試中常用的評(píng)估方法。主要測(cè)試波形幅度、邊沿和毛刺等，通過(guò)測(cè)試波形的參數(shù)，可以看出幅度、邊沿時(shí)間等是否滿足器件接口電平的要求，有沒(méi)有存在信號(hào)毛刺等。波形測(cè)試也要遵循一些要求，比如選擇合適的示波器、測(cè)試探頭以及制作好測(cè)試附件，才能夠得到準(zhǔn)確的信號(hào)。

傳輸線理論基礎(chǔ)與特征阻抗

傳輸線理論實(shí)際是把電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為電路的分析來(lái)簡(jiǎn)化分析的手段，分布式元件的傳輸線 電路模型傳輸線由一段的RLGC元件組成。

為了更簡(jiǎn)便地分析傳輸線，引入特征阻抗的概念，由特征阻抗來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)姆治觥?將傳輸線等效成分段電路模型后，可以用電路的理論來(lái)求解。

特征阻抗，或稱特性阻抗，是衡量PCB上傳輸線的重要指標(biāo)。PCB傳輸線的特征/ 特性阻抗不是直流電阻，它屬于長(zhǎng)線傳輸中的概念。

可以看到特征阻抗是一個(gè)在傳輸線的某個(gè)點(diǎn)上的瞬時(shí)入射電壓與入射電流或者反射電 壓與反射電流的比值。和傳輸阻抗的概念并不一致，傳輸阻抗是某個(gè)端口上總的電壓和電流的 比值。只有在整個(gè)傳輸路徑上阻抗完全匹配且沒(méi)有反射存在的情況下，特征阻抗才等于傳輸阻 抗。 信號(hào)完整性問(wèn)題，信號(hào)完整性的定義；

PCB的信號(hào)完整性問(wèn)題主要包括信號(hào)反射、串?dāng)_、信號(hào)延遲和時(shí)序錯(cuò)誤。

1、反射信號(hào)在傳輸線上傳輸時(shí)，當(dāng)高速PCB上傳輸線的特征阻抗與信號(hào)的源端阻抗或負(fù)載阻抗不匹配時(shí)，信號(hào)會(huì)發(fā)生反射，使信號(hào)波形出現(xiàn)過(guò)沖、下沖和由此導(dǎo)致的振鈴現(xiàn)象。過(guò)沖（Overshoot）是指信號(hào)跳變的個(gè)峰值（或谷值），它是在電源電平之上或參考地電平之下的額外電壓效應(yīng)；下沖（Undershoot）是指信號(hào)跳變的下一個(gè)谷值（或峰值）。過(guò)大的過(guò)沖電壓經(jīng)常長(zhǎng)期性地沖擊會(huì)造成器件的損壞，下沖會(huì)降低噪聲容限，振鈴增加了信號(hào)穩(wěn)定所需要的時(shí)間，從而影響到系統(tǒng)時(shí)序。

數(shù)字信號(hào)完整性測(cè)試進(jìn)行分析；DDR測(cè)試信號(hào)完整性分析系列

信號(hào)完整性測(cè)試分類時(shí)域測(cè)試頻域測(cè)試；浙江自動(dòng)化信號(hào)完整性分析

數(shù)字信號(hào)頻域分量經(jīng)過(guò)隨頻率升高損耗加大的傳輸路徑時(shí)，接收端收到 的各個(gè)頻率分量，可以看到，如果這些頻率分量要成原來(lái)的數(shù)字信號(hào)的樣子，其頻譜應(yīng) 該如虛線所示，而實(shí)際上經(jīng)過(guò)傳輸線后的頻譜如實(shí)線所示，從而造成信號(hào)畸變，從信號(hào)眼圖 上看眼睛會(huì)閉合。

加重（De-Emphasis）和預(yù)加重（Pre-Emphasis）的示意圖,也就是在發(fā)送信 號(hào)時(shí)降低低頻分量或提高高頻分量來(lái)補(bǔ)償傳輸線對(duì)不同頻率下?lián)p耗不一致的影響，使得接收 端的頻譜分布和原來(lái)想要傳輸?shù)男盘?hào)基本一致。 浙江自動(dòng)化信號(hào)完整性分析

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