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信号完整性分析基本参数
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信号完整性分析三种测试方法

在信号完整性分析中,常用的测试方法包括以下三种:

1.时域测试:时域测试是通过观察信号在时间轴上的波形来分析信号完整性。时域测试可以帮助识别信号的上升时间、下降时间、瞬态响应等参数,从而评估信号是否存在失真。

2.频域测试:频域测试是通过对信号进行傅里叶变换,将信号从时域转换到频域,来分析信号的频率响应。通过分析信号的功率谱密度、带宽等参数,可以评估信号在传输路径中存在的滤波、截止频率等问题。

3.时钟测试:时钟测试是通过观察时钟信号在传输路径中的形状和时间差异来分析时钟信号的完整性。时钟测试可以帮助识别时钟信号的抖动、时钟漂移等问题,从而评估时钟信号是否存在失真。 信号完整性测试项目可以分为几大类;多端口矩阵测试信号完整性分析方案商

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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。 多端口矩阵测试信号完整性分析方案商克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性考虑的问题?

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什么是信号完整性

信号完整性(Signal Integrity)可以泛指信号电压、电流在互连结构传输过程中的信号质 量问题,包括噪声、干扰及由其造成的时序影响等。

什么时候需要考虑信号完整性问题呢?

一般来说,传统的电路学理论适用于信号互连的电路尺寸远小于传输信号中设计者所关 心的比较高频率所对应波长的电路结构分析。此时,信号的互连等效于一阶电路元件,被称为 集总元件(Lumped Elements):反之,当信号互连的电路尺寸接近传输信号中设计者所关心 的比较高频率所对应的波长时,由于互连路径上不同位置的电压或电流的大小与相位均可能不 同,信号的互连等效于多阶电路元件,因而被称为分布式元件(Distributed Elements)。在数 字世界中,边沿速率几乎完全决定了信号中的比较大的频率成分,通常从工程经验认为当信号 边沿时间小于4〜6倍的互连传输时延时,信号互连路径会被当作分布参数模型处理,并需要 考虑信号完整性的行为。

实世界里的数字信号并不只是0或1的表现,一定会存在从0到1或从1到0的跳变 过程。

信号完整性是许多设计人员在高速数字电路设计中涉及的主要主题之一。信号完整性涉及数字信号波形的质量下降和时序误差,因为信号从发射器传输到接收器会通过封装结构、PCB 走线、通孔、柔性电缆和连接器等互连路径。

当今的高速总线设计如 LpDDR4x、USB 3.2 Gen1/2 (5Gbps/10Gbps)、USB3.2x2 (2x10Gbps)、PCIe 和即将到来的 USB4.0 (2x20Gbps) 在高频数据从发送器流向接收器时会发生信号衰减。本文将概述高速数据速率系统的信号完整性基础知识和集肤效应、阻抗匹配、特性阻抗、反射等关键问题。 常见的信号完整性测试问题;

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利用分析软件,可以对眼图中的违规详细情况进行查看,比如在 MASK 中落入了一些采样点,在以前是不知道哪些情况下落入的,因为所有的采样点是累加进去的,总的效果看起来就象是长余晖显示。而新的仪器,利用了其长存储的优势,将波形采集进来后进行处理显示,因此波形的每一个细节都可以保留,因此它可以查看波形的违规情况,比如波形是 000010 还是 101010,这个功能可以帮助硬件工程师查找问题的根源所在。

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2、串扰在PCB中,串扰是指当信号在传输线上传播时,因电磁能量通过互容和互感耦合对相邻的传输线产生的不期望的噪声干扰,它是由不同结构引起的电磁场在同一区域里的相互作用而产生的。互容引发耦合电流,称为容性串扰;而互感引发耦合电压,称为感性串扰。在PCB上,串扰与走线长度、信号线间距,以及参考地平面的状况等有关。

3、信号延迟和时序错误信号在PCB的导线上以有限的速度传输,信号从驱动端发出到达接收端,其间存在一个传输延迟。过多的信号延迟或者信号延迟不匹配可能导致时序错误和逻辑器件功能混乱。信号完整性分析的高速数字系统设计分析不仅能够有效地提高产品的性能,而且可以缩短产品开发周期,降低开发成本。在数字系统向高速、高密度方向发展的情况下,掌握这一设计利器己十分迫切和必要。在信号完整性分析的模型及计算分析算法的不断完善和提高上,利用信号完整性进行计算机设计与分析的数字系统设计方法将会得到很、很的应用。 多端口矩阵测试信号完整性分析方案商

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