信号完整性是对于电子信号质量的一系列度量标准。在数字电路中,一串二进制的信号流是通过电压(或电流)的波形来表示。然而,自然界的信号实际上都是模拟的,而非数字的,所有的信号都受噪音、扭曲和损失影响。在短距离、低比特率的情况里,一个简单的导体可以忠实地传输信号。而长距离、高比特率的信号如果通过几种不同的导体,多种效应可以降低信号的可信度,这样系统或设备不能正常工作。信号完整性工程是分析和缓解上述负面效应的一项任务,在所有水平的电子封装和组装,例如集成电路的内部连接、集成电路封装、印制电路板等工艺过程中,都是一项十分重要的活动。信号完整性考虑的问题主要有振铃(ringing)、串扰(crosstalk)、接地反弹、扭曲(skew)、信号损失和电源供应中的噪音。克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性使用示波器进行波形测试;贵州信号完整性分析联系人
信号完整性改善方法:
-添加电源滤波电容和电源抗性;
-添加信号滤波器;
-减少线路长度;
-减少单板上的信号层间距离;
-加强屏蔽接地,减少电磁辐射干扰;
-使用差分信号传输,减少串扰。
综上所述,理解信号完整性的基础知识并掌握常用的测试方法,对于设计高速数字系统以及解决信号干扰和失真问题非常重要。
总之,信号完整性是高速数字系统设计中的一个关键问题,它需要设计人员了解基本概念、常见的失真类型和相应的分析方法。通过对信号完整性进行分析和优化,可以确保数字系统在传输和处理高速数据时能够满足性能和可靠性要求。 贵州信号完整性分析联系人硬件测试技术及信号完整性分析;
振铃通常是由于信号传输路径过长并且阻抗不连续所引起的多次反射造成的,或者是由 于信号之间的干扰(串扰)、信号跳变所引起的电源/地波动(同步开关噪声)造成的。
(4)边沿单调性(Monotonicity)指信号上升或下降沿的回沟。对于边沿判决的时钟信号, 波形边沿在翻转门限电平处的非单调可能造成逻辑判断错误。
边沿单调性通常是由于信号传输路径过长并且阻抗不连续所引起的反射、多负载的反射 或者驱动输出阻抗较大(驱动过小)所导致的接收信号过缓等引起的。
信号完整性的设计方法(步骤)
掌握信号完整性问题的相关知识;系统设计阶段采用规避信号完整性风险的设计方案,搭建稳健的系统框架;对目标电路板上的信号进行分类,识别潜在的SI风险,确定SI设计的总体原则;在原理图阶段,按照一定的方法对部分问题提前进行SI设计;PCB布线阶段使用仿真工具量化信号的各项性能指标,制定详细SI设计规则;PCB布线结束后使用仿真工具验证信号电源等网络的各项性能指标,并适当修改。
设计难点信号
质量的各项特征:幅度、噪声、边沿、延时等。SI设计的任务就是识别影响这些特征的因素。难点1:影响信号质量的因素非常多,这些因素有时相互依赖、相互影响、交叉在一起,抑制了某一因素可能会导致其他方面因素的恶化,所有需要对各因素反复权衡,做出系统化的综合考虑;难点2:有些影响信号传输的因素是可控的,而有些是不可控的。 克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性考虑的问题?
眼图测试
眼图测试是常用的测试手段,特别是对于有规范要求的接口,比如 E1/T1、USB、10/100BASE-T,还有光接口等。这些标准接口信号的眼图测试,主要是用带 MASK(模板)的示波器,包括通用示波器,采样示波器或者信号分析仪,这些示波器内置的时钟提取功能,可以显示眼图,对于没有 MASK 的示波器,可以使用外接时钟进行触发。使用眼图测试功能,需要注意测试波形的数量,特别是对于判断接口眼图是否符合规范时,数量过少,波形的抖动比较小,也许有一下违规的情况,比如波形进入 MASK 的某部部分,就可能采集不到,出现误判为通过,数量太多,会导致整个测试时间过长,效率不高,通常情况下,测试波形数量不少于 2000,在 3000 左右为适宜。 提供信号完整性测试软件解决方案;解决方案信号完整性分析联系方式
100条使信号完整性问题小化的通用设计原则;贵州信号完整性分析联系人
典型的数字信号波形可以知道如下几点
(1)过冲包括上过冲(Overshoot_High)和下过冲(Overshoot_Low)。上过冲是信号高于信号供电电源电压Kc的最高电压,下过冲是信号低于参考地电压厶的比较低电压。过冲可能不会对功能产生影响,但是过冲过大会造成器件损坏,影响器件的可靠性。
(2) 回冲是信号在达到比较低电压或最高电压后回到厶之上(下回冲,Ringback_Low) 或心之下的电压(上回冲,Ringback_Low)。回冲会使信号的噪声容限减小,需要控制在保 证翻转门限电平的范围,否则对时钟信号回冲过大会造成判决逻辑错误,对数据或地址信号 回冲过大会使有效判决时间窗口减小,使时序紧张。通常过冲与回冲是由于信号传输路径的 阻抗不连续所引起的反射造成的。
(3) 振铃(Ringing)是信号跳变之后的振荡,同样会使信号的噪声容限减小,过大会造 成逻辑错误,而且会使信号的高频分量增加,增大EMI问题。 贵州信号完整性分析联系人
信号完整性的设计方法(步骤) 掌握信号完整性问题的相关知识;系统设计阶段采用规避信号完整性风险的设计方案,搭建稳健的系统框架;对目标电路板上的信号进行分类,识别潜在的SI风险,确定SI设计的总体原则;在原理图阶段,按照一定的方法对部分问题提前进行SI设计;PCB布线阶段使用仿真工具量化信号的各项性能指标,制定详细SI设计规则;PCB布线结束后使用仿真工具验证信号电源等网络的各项性能指标,并适当修改。 设计难点信号 质量的各项特征:幅度、噪声、边沿、延时等。SI设计的任务就是识别影响这些特征的因素。难点1:影响信号质量的因素非常多,这些因素有时相互依赖、相互影响、交叉在一起...