信号完整性(英语:Signal integrity, SI)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。单根传输线的信号完整性问题?山西信号完整性测试调试
2.5 识别导致过多损耗的设计特征由于测得的 TDR/TDT 数据能直接从 TDR 仪器快速、轻松地导入建模工具,从而帮助我们找出意外或异常行为的根本原因,因此调试时间有时能从几天缩短到几分钟。图 33 所示为三种结构测得的 TDT 响应。顶端的水平线是从参考直通测得的插入损耗,可以看到当互连基本上为透明时,响应非常平。这种测量直接反映了仪器的能力。
均匀线(被测件1)和作为差分对一部分的均匀线(被测件2)上测得的插入损耗。从上往下的第二条线就是前文中所见的8英寸单端微带线的插入损耗。第三条线是另一条九英寸长均匀微带传输线测得的插入损耗。然而,该传输线的插入损耗上有一个约6GHz的波谷。这个波谷极大地限制了互连的可用带宽。排前条传输线的-10分贝带宽约为12GHz,而第二条线的-10分贝带宽约为4GHz。这表示可用带宽降低了三分之二。如需优化互连设计,首先要着手的是了解这个波谷从何而来。是什么原因导致了这个波谷? 校准信号完整性测试参考价格信号完整性包含数字示波器,逻辑分析仪。
3、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。
4、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。
即便是同品牌同带宽的示波器产品,信号完整性水平也各有高低。这里是两款4GHz带宽示波器测试同一个信号的眼图。两款示波器的带宽、垂直/水平设置完全相同。您可以看到,右图InfiniiumS系列示波器更真实地再现了信号的眼图,眼图高度比左图DSO9404A高200mV。优异的信号完整性能够更精确地再现被测信号的参数值和形状。信号完整性的构成要素十分复杂,本应用指南将为您庖丁解牛,逐一分解,文中提到的原理适用于所有示波器。针对某些构成要素,我们会以InfiniiumS系列500MHz至8GHz带宽的示波器为例,克劳德实验室数字信号完整性测试进行抖动分析结果;
我们现在对比一下两款示波器。小信号具有一定的幅度,当示波器垂直设置设为16mV全屏时,它会占据几乎全屏的空间。Infiniium9000系列示波器等传统示波器硬件支持的小刻度是7mV/格,低于该设置的垂直刻度,是用软件放大实现的,7mV/格的设置意味着量程是56mV(7mV/格x8格),该示波器采用了8位ADC,量化电平数是256,因此其小分辨率为218uV。InfiniiumS系列示波器采用了10位ADC,硬件支持的小垂直刻度是2mV/格,并且该设置支持满带宽。2mV/格设置对应的量程为16mV(2mV/格x8格),因此分辨率为16mV/1024,即为15.6uV—是传统的8位示波器的14倍信号完整性测试有波形测试、眼图测试、抖动测试;山西信号完整性测试检查
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一致性达到了惊人的约8GHz。这表明,没有出现任何异常情况。没有出现任何超出两条耦合有损线正常行为的情况。在此例中,未被驱动的第二条线端接了50欧姆电阻,而模型的设置也与之匹配。我们看到,当一条单线用在一对线当中时,插入损耗上会出现反常的波谷,而当这条单线被隔离时,波谷并不会出现。通过场解算器我们证实了这一点,是相邻线的接近在某种程度上导致了波谷的产生。引起这种灾难性的行为效果并不反常,只是很微妙。我们可能花上几个星期的时间在新的板子上陆续测试一个个效果,试图找出影响此行为的原因。例如,我们可以改变耦合长度、线宽、间距、电介质厚度,甚至是介电常数和耗散因数,来探寻是什么影响了谐振频率。我们也可以使用如ADS这样的仿真工具进行同样的虚拟实验。只有当我们相信工具能准确地预测这种行为时,我们才可以用它来探索设计空间。山西信号完整性测试调试
示波器的各个属性彼此配合,相互影响,我们必须从全局角度加以考量。许多示波器品牌所宣传的分辨率、本底噪声、抖动等技术指标都被冠以了"比较好"字眼。然而,滴水难成海,独木不成林。您必须清醒地认识到,要提供比较好的信号显示,绝不是凭单个比较好技术指标就能实现的。所以在选择示波器时,只有做到全盘兼顾才能做出正确的选择。只关注信号完整性的一个方面而忽视其他属性,就好比只见树木不见森林,很有可能会导致错误判断。 请注意:两款示波器测得的上升时间标准偏差有所不同,尽管它们的带宽(4GHz)、采样率(20GSa/s)和其他设置都是相同的。在快速上升时间测试中,InfiniiumS系列测得的标准偏差是...