測試服務(wù)信號完整性分析維修

PCB的信號完整性問題主要包括信號反射、串?dāng)_、信號延遲和時序錯誤。

1、反射信號在傳輸線上傳輸時，當(dāng)高速PCB上傳輸線的特征阻抗與信號的源端阻抗或負(fù)載阻抗不匹配時，信號會發(fā)生反射，使信號波形出現(xiàn)過沖、下沖和由此導(dǎo)致的振鈴現(xiàn)象。過沖（Overshoot）是指信號跳變的個峰值（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）是指信號跳變的下一個谷值（或峰值）。過大的過沖電壓經(jīng)常長期性地沖擊會造成器件的損壞，下沖會降低噪聲容限，振鈴增加了信號穩(wěn)定所需要的時間，從而影響到系統(tǒng)時序。

硬件測試技術(shù)及信號完整性分析；測試服務(wù)信號完整性分析維修

3、信號完整性的設(shè)計方法（步驟）掌握信號完整性問題的相關(guān)知識；系統(tǒng)設(shè)計階段采用規(guī)避信號完整性風(fēng)險的設(shè)計方案，搭建穩(wěn)健的系統(tǒng)框架；對目標(biāo)電路板上的信號進(jìn)行分類，識別潛在的SI風(fēng)險，確定SI設(shè)計的總體原則；在原理圖階段，按照一定的方法對部分問題提前進(jìn)行SI設(shè)計；PCB布線階段使用仿真工具量化信號的各項性能指標(biāo)，制定詳細(xì)SI設(shè)計規(guī)則；PCB布線結(jié)束后使用仿真工具驗證信號電源等網(wǎng)絡(luò)的各項性能指標(biāo)，并適當(dāng)修改。

4、設(shè)計難點信號質(zhì)量的各項特征：幅度、噪聲、邊沿、延時等。SI設(shè)計的任務(wù)就是識別影響這些特征的因素。難點1：影響信號質(zhì)量的因素非常多，這些因素有時相互依賴、相互影響、交叉在一起，抑制了某一因素可能會導(dǎo)致其他方面因素的惡化，所有需要對各因素反復(fù)權(quán)衡，做出系統(tǒng)化的綜合考慮；難點2：有些影響信號傳輸?shù)囊蛩厥强煽氐?，而有些是不可控的?湖南測試服務(wù)信號完整性分析克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室信號完整性使用示波器進(jìn)行波形測試；

什么是信號完整性？

隨著帶寬范圍提升，查看小信號或大信號的細(xì)微變化的需求增加，示波器自身的信號完整性的重要性已進(jìn)一步提升。為什么信號完整性被視為示波器的關(guān)鍵指標(biāo)?信號完整性對示波器整體測量精度的影響非常大，它對波形形狀和測量結(jié)果準(zhǔn)確性的影響會出乎您的想象。示波器性能取決于其自身信號完整性的良莠，比如說信號失真、噪聲和損耗。自身的信號完整性高的示波器能夠更好地顯示被測信號的細(xì)節(jié)；反之，如果自身的信號完整性很差，示波器便無法準(zhǔn)確反映被測信號。示波器自身信號完整性方面的差異直接影響到工程師能否高效地對設(shè)計進(jìn)行深入分析、理解、調(diào)試和評估。示波器的信號完整性不佳，將對產(chǎn)品開發(fā)周期、產(chǎn)品質(zhì)量以及元器件的選擇帶來巨大風(fēng)險。要避免這種風(fēng)險，只有通過比較和評測，選擇一臺具有出色信號完整性的示波器才是解決之道。

信號完整性（SignalIntegrity，SI）是指信號在信號線上的質(zhì)量，即信號在電路中以正確的時序和電壓作出響應(yīng)的能力。如果電路中信號能夠以要求的時序、持續(xù)時間和電壓幅度到達(dá)接收器，則可確定該電路具有較好的信號完整性。反之，當(dāng)信號不能正常響應(yīng)時，就出現(xiàn)了信號完整性問題。

隨著高速器件的使用和高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計越來越多，系統(tǒng)數(shù)據(jù)率、時鐘速率和電路密集度都在不斷地增加。在這種設(shè)計中，系統(tǒng)快斜率瞬變和工作頻率很高，電纜、互連、印制板（PCB）和硅片將表現(xiàn)出與低速設(shè)計截然不同的行為，即出現(xiàn)信號完整性問題。

信號完整性問題能導(dǎo)致或者直接帶來諸如信號失真，定時錯誤，不正確的數(shù)據(jù)，地址、控制線和系統(tǒng)誤差等，甚至使系統(tǒng)崩潰，這已成為高速產(chǎn)品設(shè)計中非常值得注意的問題。本文首先介紹了PCB信號完整性的問題，其次闡述了PCB信號完整性的步驟，介紹了如何確保PCB設(shè)計信號完整性的方法。 信號完整性分析建模。

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。 提供信號完整性測試軟件報告；測試服務(wù)信號完整性分析維修

信號完整性測試內(nèi)容 ?高速電路中的常見問題和測試技巧衡量高速信號質(zhì)量的重要手段和方法；測試服務(wù)信號完整性分析維修

傳輸線理論基礎(chǔ)與特征阻抗

傳輸線理論實際是把電磁場轉(zhuǎn)換為電路的分析來簡化分析的手段，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。

為了更簡便地分析傳輸線，引入特征阻抗的概念，由特征阻抗來進(jìn)行信號傳輸?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，它屬于長線傳輸中的概念。

可以看到特征阻抗是一個在傳輸線的某個點上的瞬時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，傳輸阻抗是某個端口上總的電壓和電流的 比值。只有在整個傳輸路徑上阻抗完全匹配且沒有反射存在的情況下，特征阻抗才等于傳輸阻 抗。 測試服務(wù)信號完整性分析維修