廣東數(shù)字信號(hào)高速信號(hào)傳輸

在實(shí)際的PCB布線時(shí)，如果由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的需要，不能縮短信號(hào)線長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)采用差分信號(hào)傳輸。差分信號(hào)有很強(qiáng)的抗共模干擾能力，能延長(zhǎng)傳輸距離。差分信號(hào)有很多種，如ECL、PECL、LVDS等，表1列出LVDS相對(duì)于ECL、PECL系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。LVDS的恒流源模式低擺幅輸出使得LVDS能高速驅(qū)動(dòng)，對(duì)于點(diǎn)到的連接，傳輸速率可達(dá)800Mbps，同時(shí)LVDS低噪聲、低功耗，連接方便，實(shí)際中使用較多。LVDS的驅(qū)動(dòng)器由一個(gè)通常為3.5mA的恒流源驅(qū)動(dòng)對(duì)差分信號(hào)線組成。接收端有一個(gè)高的直流輸入阻抗，幾科全部的驅(qū)動(dòng)電流流經(jīng)10Ω的終端電阻，在接收器輸入端產(chǎn)生約350mV電壓。當(dāng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)反轉(zhuǎn)時(shí)，流經(jīng)電阻的電流方向改變，此時(shí)在接收端產(chǎn)生有效的邏輯狀態(tài)。圖5是利用LVDS芯片DS90LV031、DS90LV032把信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)，進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸?shù)牟ㄐ螆D。在仿真時(shí)設(shè)置仿真頻率為66MHz理想方波，傳輸距離為508mm，差分對(duì)終端接100Ω負(fù)載匹配傳輸線的差分阻抗。從仿真結(jié)果看，LVDS接收端的波形除了有延遲外，波形保持完好。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；廣東數(shù)字信號(hào)高速信號(hào)傳輸

①高速信號(hào)是需要對(duì)其傳輸線進(jìn)行設(shè)計(jì)，以確保在傳輸過(guò)程中其波形失真度可以接受的那些信號(hào)。模擬信號(hào)傳輸都應(yīng)該看作高速信號(hào)傳輸，數(shù)字信號(hào)如果其傳輸線長(zhǎng)度大于該數(shù)字信號(hào)有效比較高諧波（一般為基頻的3~5倍）波長(zhǎng)的1/4，該數(shù)字信號(hào)相對(duì)該傳輸線就是高速信號(hào)。

②信號(hào)完整性、電源完整性和電磁兼容性是高速信號(hào)傳輸所涉及的三大支撐技術(shù)。

③信號(hào)完整性表示信號(hào)的質(zhì)量在經(jīng)過(guò)傳輸通道傳輸后仍保持相對(duì)良好，需要為各種信號(hào)選擇設(shè)計(jì)合適的信號(hào)傳輸通道，使得高速信號(hào)傳輸?shù)碾娦盘?hào)能夠保形傳輸。

④電源完整性表示信電源信號(hào)的質(zhì)量在經(jīng)過(guò)傳輸后仍保持相對(duì)良好，選擇和設(shè)計(jì)良好的電源轉(zhuǎn)換裝置、中遠(yuǎn)距電源供電中繼電容器、近距電源供電中繼電容器和電源信號(hào)傳輸通道是保證電源完整性的基本要求。

⑤電磁兼容性表示電子系統(tǒng)或設(shè)備在所處的電磁環(huán)境中能正常工作，同時(shí)不對(duì)其他電子系統(tǒng)和設(shè)備造成干擾 廣東數(shù)字信號(hào)高速信號(hào)傳輸高速信號(hào)傳輸?shù)囊罁?jù)有有那幾條；

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(guò)程中無(wú)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(guò)程中無(wú)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。

（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(méi)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(méi)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(gòu)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(lái)，其難度也就不好說(shuō)了。 高速信號(hào)傳輸?shù)谋Ｐ瓮ǖ溃?/p>

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(zhǎng)度、電阻匹配及電磁干擾、串?dāng)_等。設(shè)計(jì)過(guò)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(jiàn)，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(méi)有問(wèn)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(jiǎn)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，并盡量避免電磁輻射及串?dāng)_等問(wèn)題。BoardSim用于布線以后快速地分析設(shè)計(jì)中的信號(hào)完整性、電磁兼容性和串?dāng)_問(wèn)題，生成串?dāng)_強(qiáng)度報(bào)告，區(qū)分并解決串?dāng)_問(wèn)題。作者使用LineSim工具，對(duì)信號(hào)的阻抗匹配、傳輸線的長(zhǎng)度、串?dāng)_進(jìn)行了仿真分析，并給出了指導(dǎo)性結(jié)論。 高速信號(hào)傳輸研究的主要目的是解決信號(hào)保形傳輸問(wèn)題；廣東數(shù)字信號(hào)高速信號(hào)傳輸

高速信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)完整性；廣東數(shù)字信號(hào)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

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(wú)論其開(kāi)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(méi)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。 廣東數(shù)字信號(hào)高速信號(hào)傳輸