高速信號傳輸——信號完整性

信號的回路信號傳輸線：信號路徑、信號回路、中間介質構成信號自己回路的原則：直流電流：尋找小的電阻、與信號路徑組成信號環路面積小的回路交流電流：阻抗小、與信號路徑組成的信號環路面積小的回路電信號=直流+交流回路也就包括的直流信號回路和交流信號回路。

特征阻抗與反射(1) 特征阻抗定義：特性阻抗是射頻傳輸線影響無線電波電壓、電流的幅值和相位變化的固有特性，等于各處的電壓與電流的比值，用V/I表示。

(2)這樣的突變也就會導致信號的反射。

(3)差分線和單端信號線差分線一個對應正極性，一個對應負極性，還有一條用于實現信號回流的線單端信號線：一條信號路徑和信號回流的線

（4)大地與“基準地”大地的概念：用于屏蔽和吸收大量電荷的物體，“大地”的意義也就在于為其所連接的物體提供一個收放多余電荷和垃圾電荷的地方在設計的時候應當去掉“地”的概念，聚焦信號回路概念。

（5）信號類型模擬信號和數字信號單端信號和差分信號分成了：

單端模擬

差分模擬

單端數字

差分數字 高速信號傳輸正確性需要滿足以下三個方面的要求；江西USB測試高速信號傳輸

 高速信號傳輸技術的簡單性

對于大多數電子設計工程師，高速信號傳輸技術，即SI、PI和EMC真的很難、很復雜嗎？事實并非如此。對于大多數電子設計工程師來講，掌握關于電磁兼容、信號完整性和電源完整性一般性的原理、概念和技術，就可以很好地從事研發工作了，深入掌握這些技能則是專業工程師的事。在這個意義上來說，掌握SI、PI和EMC相關技術是很容易的事情。

掌握一般性的原理、概念和技術為什么容易呢？對于大多數電子設計工程師，只需掌握以下這些知識。
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2.4.2影響電源完整性的因素

良好的電源供電單元，類似良好的個人資金供給系統，應滿足以下條件：

●電源轉換裝置必須能夠提供穩定且功率充足的電源功率，否則受電器件會因得不到足夠的電源功率而無法正常工作；

●中遠距電源供電中繼電容器必須能夠存儲足夠的電源能量，并及時補充受電器件附近的近距電源供電中繼電容器所消耗的能量；

●近距電源供電中繼電容器必須能夠為受電器件正常工作提供即時電源能量，滿足器件內晶體管狀態翻轉所需瞬態變化的電流能量；

●供電單元有良好的電源信號傳輸通道，提供良好的電源傳輸。如果上述4個條件中的任一項不能得到滿足，就會破壞電源供電單元的良好性，即電源的完整性得不到保證。因此電源完整性設計就是合理設計這些組成部分，以保證芯片電源端的電壓波動維持在一個合理范圍，并且供電電流充足，這樣電源供電單元才具備電源完整性。

2.1.2數字信號的時域特性高速信號傳輸的主要研究內容是高速數字信號傳輸，因此，我們先以時鐘信號為例，討論數字信號在時域和頻域中的特征。在時域中，時鐘信號有兩個重要的參數，即時鐘周期和上升時間。圖2.1說明了數字時鐘信號的這兩個特性。時鐘信號波形

時鐘周期就是時鐘信號重復一次的時間間隔，在高速信號系統中，時鐘信號的周期（Tclock）單位一般為納秒（ns），頻率為在1秒鐘內時鐘循環的次數，單位一般為赫茲（Hz），時鐘頻率與時鐘周期是互為倒數的關系： 高速信號傳輸的相關概念；

2.3.3信號完整性的意義

只要有信號的傳輸，就存在信號的完整性問題。歸納起來，信號完整性問題存在于以下三個層面。

①系統級信號完整性問題：進行設備與設備電氣互聯的信號傳輸時可能存在的信號完整性問題。

②板級信號完整性問題：進行電子模塊上器件與器件電氣互聯的信號傳輸時可能存在的信號完整性問題。

③芯片級信號完整性問題：進行集成電路內部晶體管與晶體管電氣互聯的信號傳輸時可能存在的信號完整性問題。信號完整性是電子系統或設備研發必須滿足的底線。如果某電子系統或設備中的任何一個電信號在傳輸過程不能保證其波形的完整性，接收端接收到信號后就不能作出正確解釋，從而使系統或設備的功能因信號解釋失誤而導致失效，該電子系統或設備就不是一個功能和性能可靠的電子產品了 高速信號傳輸設計與分析；福建機械高速信號傳輸

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（4）保形傳輸保形傳輸是指電信號在傳輸通道上進行傳輸的過程中，其信號失真度被控制在一定范圍內，使得信號接收器能夠正確接收該信號。我們開發電子設備，其中一項重要工作是為所有的電信號設計合適的傳輸通道，以確保電信號在傳輸通道上進行保形傳輸。電子設計工程師在開發電子產品時，對于模擬信號傳輸，其設計目標是要確保模擬信號在傳輸過程中基本無失真；對于數字信號傳輸，其設計目標是要確保數字信號在傳輸過程中，其失真度保持在一定范圍內，使得信號接收器能夠正確識別。我們可以用交通運輸作為類比來理解信號傳輸的概念。當談到交通運輸的概念時，我們不但顯性地指明交通工具，如汽車、火車、高速列車或飛機，也隱性地提及與交通工具相對應的運輸通道，如公路、鐵路、高速鐵路或空中航道。交通工具與運輸通道構成完整的交通運輸概念，脫離開交通工具談論交通運輸沒有實際意義，脫離運輸通道談論交通運輸也沒有實際意義，如汽車運輸是指汽車和與之對應的公路或高速公路，火車運輸是指火車和與之對應的鐵路，高鐵運輸是指高速火車和與之對應的高速鐵路，飛機運輸是指飛機和與之對應的空中航道。交通工具與運輸通道是相互匹配的。江西USB測試高速信號傳輸

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