PCI-E測試信號完整性分析項目

來源: 發(fā)布時間:2023-07-21

邊沿時間會影響信號達(dá)到翻轉(zhuǎn)門限電平的時間,并決定信號的帶寬。

信號之間的偏移(Skew),指一組信號之間的時間偏差,主要是由于在信號之間傳輸路 徑的延時(傳輸延遲)不同及一組信號的負(fù)載不同,以及信號的干擾(串?dāng)_)或者同步開關(guān) 噪聲所造成信號上升下降時間(Rising and Falling Time)的變化等引起的在分析源同步信號時序時需要考慮信號之間的偏移,比如一組DDR數(shù)據(jù)走線和數(shù)據(jù)釆樣時鐘 之間的傳輸時延的偏差。

有效高低電平時間(High and Low Times),指信號保證為高或低電平有效的時間,如圖 1-15所示。在分析信號時序時必須保證在接收端的數(shù)據(jù)/地址信號的有效高低電平時間能夠滿 足接收器件時鐘信號判決所需要的建立保持時間的時序要求。 什么是高速電路 高速電路信號完整性分析。PCI-E測試信號完整性分析項目

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3、串?dāng)_和阻抗控制來自鄰近信號線的耦合將導(dǎo)致串?dāng)_并改變信號線的阻抗。相鄰平行信號線的耦合分析可能決定信號線之間或者各類信號線之間的“安全”或預(yù)期間距(或者平行布線長度)。比如,欲將時鐘到數(shù)據(jù)信號節(jié)點的串?dāng)_限制在100mV以內(nèi),卻要信號走線保持平行,你就可以通過計算或仿真,找到在任何給定布線層上信號之間的小允許間距。同時,如果設(shè)計中包含阻抗重要的節(jié)點(或者是時鐘或者高速內(nèi)存架構(gòu)),你就必須將布線放置在一層(或若干層)上以得到想要的阻抗。

4、重要的高速節(jié)點延遲和時滯是時鐘布線必須考慮的關(guān)鍵因素。因為時序要求嚴(yán)格,這種節(jié)點通常必須采用端接器件才能達(dá)到比較好SI質(zhì)量。要預(yù)先確定這些節(jié)點,同時將調(diào)節(jié)元器件放置和布線所需要的時間加以計劃,以便調(diào)整信號完整性設(shè)計的指針。 湖南信號完整性分析安裝基于多信號測試性設(shè)計分析;

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要想得到零邊沿時間的理想方波,理論上是需要無窮大頻率的頻率分量。如果比較高只考 慮到某個頻率點處的頻率分量,則來出的時域波形邊沿時間會蛻化,會使得邊沿時間增大。

如,一個頻率為500MHz的理想方波,其5次諧波分量是2500M,如果把5次諧波以 內(nèi)所有分量成時域信號,貝U其邊沿時間大概是0.35/2500M=0.14ns,即140ps。

我們可以把數(shù)字信號假設(shè)為一個時間軸上無窮的梯形波的周期信號,它的傅里葉變換。

對應(yīng)于每個頻率點的正弦波的幅度,我們可以勾勒出頻譜包絡(luò)線.

信號完整性是許多設(shè)計人員在高速數(shù)字電路設(shè)計中涉及的主要主題之一。信號完整性涉及數(shù)字信號波形的質(zhì)量下降和時序誤差,因為信號從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鲿ㄟ^封裝結(jié)構(gòu)、PCB走線、通孔、柔性電纜和連接器等互連路徑。當(dāng)今的高速總線設(shè)計如LpDDR4x、USB3.2Gen1/2(5Gbps/10Gbps)、USB3.2x2(2x10Gbps)、PCIe和即將到來的USB4.0(2x20Gbps)在高頻數(shù)據(jù)從發(fā)送器流向接收器時會發(fā)生信號衰減。本文將概述高速數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)的信號完整性基礎(chǔ)知識和集膚效應(yīng)、阻抗匹配、特性阻抗、反射等關(guān)鍵問題。信號完整性(SI)、電源完整性(PI)和電磁完整性(EMI)三類性能分析技術(shù)。

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什么是信號完整性

信號完整性(Signal Integrity)可以泛指信號電壓、電流在互連結(jié)構(gòu)傳輸過程中的信號質(zhì) 量問題,包括噪聲、干擾及由其造成的時序影響等。

什么時候需要考慮信號完整性問題呢?

一般來說,傳統(tǒng)的電路學(xué)理論適用于信號互連的電路尺寸遠(yuǎn)小于傳輸信號中設(shè)計者所關(guān) 心的比較高頻率所對應(yīng)波長的電路結(jié)構(gòu)分析。此時,信號的互連等效于一階電路元件,被稱為 集總元件(Lumped Elements):反之,當(dāng)信號互連的電路尺寸接近傳輸信號中設(shè)計者所關(guān)心 的比較高頻率所對應(yīng)的波長時,由于互連路徑上不同位置的電壓或電流的大小與相位均可能不 同,信號的互連等效于多階電路元件,因而被稱為分布式元件(Distributed Elements)。在數(shù) 字世界中,邊沿速率幾乎完全決定了信號中的比較大的頻率成分,通常從工程經(jīng)驗認(rèn)為當(dāng)信號 邊沿時間小于4?6倍的互連傳輸時延時,信號互連路徑會被當(dāng)作分布參數(shù)模型處理,并需要 考慮信號完整性的行為。

實世界里的數(shù)字信號并不只是0或1的表現(xiàn),一定會存在從0到1或從1到0的跳變 過程。 數(shù)字信號完整性測試進(jìn)行抖動分析;湖南信號完整性分析安裝

信號完整性分析的傳輸線理論;PCI-E測試信號完整性分析項目

信號完整性是許多設(shè)計人員在高速數(shù)字電路設(shè)計中涉及的主要主題之一。信號完整性涉及數(shù)字信號波形的質(zhì)量下降和時序誤差,因為信號從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鲿ㄟ^封裝結(jié)構(gòu)、PCB 走線、通孔、柔性電纜和連接器等互連路徑。

當(dāng)今的高速總線設(shè)計如 LpDDR4x、USB 3.2 Gen1/2 (5Gbps/10Gbps)、USB3.2x2 (2x10Gbps)、PCIe 和即將到來的 USB4.0 (2x20Gbps) 在高頻數(shù)據(jù)從發(fā)送器流向接收器時會發(fā)生信號衰減。本文將概述高速數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)的信號完整性基礎(chǔ)知識和集膚效應(yīng)、阻抗匹配、特性阻抗、反射等關(guān)鍵問題。 PCI-E測試信號完整性分析項目

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