信号完整性之反射
反射(reflection)信号传输模型
Sin为信号源/驱动源,R1为内阻;R2为源端匹配电阻,一般是33/50R;R1+R2我们称为源端阻抗。R3为终端匹配,一般是50欧,有时会上拉到电源,R3和终端及内阻阻抗并联值称为终端阻抗。微带线特性阻抗/特征阻抗,如果这条传输线是一条均匀的传输线,它在每一个位置的瞬时阻抗都是相同的,我们把这个固定的阻抗值叫做传输线的特征阻抗。而瞬时阻抗值的就是当信号在微带线上传输时,每时每刻所感受到的信号阻抗就是瞬时阻抗,瞬时阻抗可以等于特征阻抗,当然也可以不等于,但是只要是在允许公差范围就影响不大叫做特征阻抗。
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(1)电源完整性技术信号发生器产生波形完好的信号,信号接收器接收信号并正确解码,都要具备一个必要条件:信号发生器电路和信号接收器电路的各电源供电正常,电路所需的各种电源电压稳定、功率充足。这就是电源完整性技术研究的主要内容。
(2)信号完整性技术信号从信号发送器端经信号传输路径到达信号接收器,信号波形要保持不变或只具有可容许范围的失真度,需要设计和选择合适的信号传输线,为信号的保形传输提供良好的信号传输通道。这是信号完整性技术研究的主要内容。
(3)电磁兼容性技术信号在传输的过程中,既要减少对附近其他信号的电磁干扰,又要提高扰能力,也就是说,既要保证信号传输不扰或只收到可容许的电磁干扰而能够保形传输,又要减少本信号传输产生的电磁干扰在可容许的范围内,为附近其他信号传输提供良好的电磁环境。这是电磁兼容性技术研究的主要内容。 北京高速信号传输销售价格高速信号传输研究的主要目的是解决信号保形传输问题;
特征阻抗一般有两种说法:
1、当信号传输时,本质微电磁波传输,此时伴随着电场和磁场,而阻抗被定义为电场和磁场的比值;
2、但信号传输时为高速信号,此时传输线非理想线,包含分布参数如电容、电感和电阻,此时对于信号来讲这些参数形成的阻抗就是瞬时阻抗值。微带线特性阻抗与输入阻抗和输出阻抗一致时,对信号传输比较好,此时不会发生反射。此时我们说传输线阻抗是连续的,不会发生反射。
阻抗不匹配
如果不匹配,将会导致信号反射问题,终引起过冲和下冲问题。
源端我们说一般叫做源端匹配,就算源端不匹配了在源端发生了反射,但是不会传到终端去;此时需要终端完全吸收掉,所以我们叫源端匹配,终端吸收。
高速信号传输技术理论和概念繁多
对于大多数从事电子设计的工程师,由于没有系统的电磁兼容、信号完整性和电源完整性技术专业学习和培训,往往接触到许多众说纷纭的有关高速信号传输方面的解释,这些解释往往为了说明SI、PI和EMC相关理论、概念和技术,从不同的角度引入了很多概念和名词。比如,是“地”的概念,就有安全地、结构地、屏蔽地、数字地、模拟地、地平面、地信号等,而且这些地各有各的定义和用途。再比如,接“地”的方式也有很多要求,包括单点共地、多点共地、混合共地、数字地与模拟地分割、悬浮地等,它们有各自的特点和适用的场合。
这些概念和名词对于专业从事电磁兼容、信号完整性和电源完整性专业的工程师来讲或许不是问题,可能是对他们工程化技术方面的补充。但是,对于大多数电子设计工程师来讲,这可能令他们眼花缭乱、无所适从,而且对于产品设计中出现的问题,其往往不知道到底用什么概念去解释和解决。
高速信号传输电路散热设计;
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?北京高速信号传输销售价格
高速信号传输工程化技术问题;北京高速信号传输销售价格
①理解电阻、电感、电容等特性,其本质就是对电流、电流变化和电压变化具有的抵抗力,以及电阻器、电感器、电容器几种器件不仅具有主特性,在高速信号传输电路中还表现出其他的特性。
②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,以及高速信号传输技术与信号完整性、电源完整性和电磁兼容性技术的关系。
③认识信号传输线、供电传输线、信号回路、供电回路、信号传输线的特征阻抗、供电中继电容器等概念和意义,并纠正对地、屏蔽、信号回路几个概念的误解。
④了解信号类型、电源类型、信号传输线类型及其适合传输的信号类型、电源传输线类型及其适合传输的电源类型、供电中继电容器类型,以及各种信号传输线和电源传输线的屏蔽效能对比。实际上,掌握了这些,我们就从本质上了解了高速信号传输的原理和本质,综合考虑工程化因素(如产品成本、可制造性和可实现性等),结合使用相关的设计、仿真和测试工具,就可以很轻松地进行高速信号传输设计和问题的分析。 北京高速信号传输销售价格
2.4.2影响电源完整性的因素 良好的电源供电单元,类似良好的个人资金供给系统,应满足以下条件: ●电源转换装置必须能够提供稳定且功率充足的电源功率,否则受电器件会因得不到足够的电源功率而无法正常工作; ●中远距电源供电中继电容器必须能够存储足够的电源能量,并及时补充受电器件附近的近距电源供电中继电容器所消耗的能量; ●近距电源供电中继电容器必须能够为受电器件正常工作提供即时电源能量,满足器件内晶体管状态翻转所需瞬态变化的电流能量; ●供电单元有良好的电源信号传输通道,提供良好的电源传输。如果上述4个条件中的任一项不能得到满足,就会破坏电源供电单元的良好性,即...