例如,分辨率为UXGA(1600×1200)的DVI信号,其信号传输速率为1.625Gbps,当该信号在FR4材料的PCB上传输时,其信号带宽波长为:3×10+8÷(4)1/2÷(1.625×10+9×5)≈0.02(m)=20mm,其中,FR4材料的相对介电常数为4。当DVI信号在PCB上传输时,传输通道长度大于1/4带宽波长,即5mm时,就必须被当作高速信号传输。对于模拟信号,信号在传输过程中可以被衰减,但不可以因被叠加较大噪声而使信号失真太多,也不允许信号在传输过程中因传输通道某处阻抗的突变太大引起较严重的反射现象。因此,模拟信号传输被看作高速信号传输,且与信号传输通道的长度无关。
注意
在电子设计中,以高速信号传输代替高速信号设计的概念或高速电路设计的概念才能正确处理信号的保形传输问题。以信号传输速率的高低,或以信号的上升时间或下降时间的大小区分信号是高速还是低速是不科学的,这也是部分电子设计工程师对高速信号传输的误解,必须同时考虑信号的传输速率与信号传输通道的长度。 高速信号传输信号传输设计;北京高速信号传输
1.1.1高速信号传输工程化技术内容
如果某个正在研制的电子产品具有DVI视频信号处理功能和接口,则电子工程师对该产品的DVI信号传输进行开发设计时,必须对有关DVI信号传输所涉及的以下问题给出工程化的技术解决方案,使得产品在性能、可靠性、可制造性和成本等方面取得平衡。
,如何界定DVI信号传输是高速信号传输还是低速信号传输,以便设计出既能满足传输性能要求又能有效控制制造成本的传输线,保证产品综合性能比较好,而不仅是某单项性能指标比较好。 北京高速信号传输高速信号传输代替高速信号设计的概念或高速电路设计的概念才能正确处理信号的保形传输问题?
高速信号传输
串扰分析
由于频率的提高,传输线之间的串扰明显增大,对信号完整性也有很大的影响,可以通过仿真来预测、模拟,并采取措施加以改善。以CMOS信号为例建立仿真模型,如图6所示。在仿真时设置干扰信号的频率为66MHz的方波,扰者设置为零电平输入,通过调整两根线的间距和两线之间平行走线的长度来观察扰者接收端的波形。仿真结果如图7,分别为间距是203.2mm、406。4mm时的波形。
从仿真结果看出,两线间距为406.4mm时,串扰电平为200mV左右,203.2mm时为500mV左右。可见两线之间的间距越小串扰越大,所以在实际高速PCB布线时应尽量拉大传输线间距或在两线之间加地线来隔离。
高速信号和处理需要考虑三部分设计:
高速逻辑时序设计
高速电路散热设计
高速信号传输设计
1、信号传输的相关概念
概念:电信号、传输通道、信号传输、保形传输
重点:模拟信号可以看作“高速”信号,比较好整体不失真
数字信号失真度能够被控制在一定的范围内。
2、数字信号的特点:
(1)时域特点:周期,和上升时间
(2)频域特性:波形是时域的表现,频谱是频域的表现,通过傅里叶变换
(3)电信号的传输速度:与介质常数有关
(4)信号完整性:SignalIntegrity
(5)电源完整性:PowerIntegrity
(6)电磁兼容性:ElectroMagneticCompatibility(EMC) 高速信号传输的界定高速信号可以定义为;
2.3.2影响信号完整性的因素不难想象,
波浪在移动过程中能否保持其形状相对稳定,与以下因素有关:
●波浪传输通道在整个长度内形状的一致性;
●上、下游水库入口与河道的形状是否保持一致;
●在波浪移动过程中是否受到干扰等因素。同样,信号在传输过程中能否保持其形状的完整性,也有类似因素需要考虑:
●信号传输通道在整个长度内的电气结构特性是否一致;
●信号两端的电气结构特性是否与信号传输通道的电气结构特性保持一致;
●信号在传输过程中是否受到(电磁)干扰。对于河道中移动的波浪,由于以下原因,在移动过程中很难保持其形状不变:
●河道的每一段形状不可能保持的一致;
●河流出、入口处不可能与河道的形状保持的一致;
●波浪在移动过程中不可能没有受到狂风暴雨的干扰。类似地,现实中的信号传输,由于以下原因,信号波形在传输过程中很难保持的完整性:
●传输通道的各段电气结构特征不可能保持的一致;
●信号发送/接收端的电气结构特征很难与信号传输通道的电气结构特征保持一致;一。 高速信号传输所涉及的概念和技术;陕西高速信号传输销售厂
掌握高速信号传输、信号完整性、电源完整性和电磁兼容性的概念;北京高速信号传输
2.3.1信号完整性的定义信号完整性,
英文为SignalIntegrity,简称SI,指信号在传输过程中,其波形保持不变或只在可容许范围内失真,不影响信号接收器对信号的正确接收和解码。信号完整性表示信号的质量在经过传输通道传输后仍保持相对良好的特性。我们以“河道中的波浪”类比信号传输通道上的电信号,以河道与“空中的水汽通道”组成的波浪传输通道类比信号传输通道,可以更直观地理解信号完整性的概念,虽然这个类比不是十分恰当。
一条河道连接上游和下游两个水库,平静的河流在河道中流淌,当上游水库的闸门突然被抬高(或压低)时,河流上游端的水位由于水库出水量的突然增加(或减少)而升高(或下降),水位的升高(或下降)变化形成一个一定形状的波浪,波浪沿着河道向下游移动,直到下游水库入口处。波浪在移动到下游水库入口处时,其形状有两种情况:一是波浪的形状与在上游水库出口处形成时的形状保持着一定程度的相似性,我们就认为波浪形状在移动过程中是良好的,是完整的;二是由于各种原因使得波浪的形状与形成时的形状有很大差别,我们就认为波浪的形状是不良好的,是不完整的。 北京高速信号传输
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