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福建高速信號(hào)傳輸PCI-E測(cè)試

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-03-14

1.1高速信號(hào)傳輸工程化技術(shù)問(wèn)題

當(dāng)前,無(wú)論是消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、商用類(lèi)電子產(chǎn)品,還是電子產(chǎn)品,其處理能力均達(dá)到了較高的水平,尤其是一些具有標(biāo)志性的技術(shù)指標(biāo),如處理器主頻已經(jīng)達(dá)到GHz,其中的某些電信號(hào)傳輸速率已達(dá)到Gbps以上。如蘋(píng)果手機(jī)iPhoneX,搭載2.4GHz處理器和3GB內(nèi)存,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的效率,操作起來(lái)更加快速、便捷,其接口信號(hào)速率達(dá)到480Mbps;而蘋(píng)果筆記本MacBookPro,其處理器為六核IntelCPU,主頻達(dá)2.6GHz,以太網(wǎng)口信號(hào)傳輸速率可達(dá)1Gbps;又如航空機(jī)載顯示控制計(jì)算機(jī),其處理器主頻一般為GHz級(jí),DVI視頻信號(hào)傳輸速率高達(dá)1.65Gbps。 高速信號(hào)傳輸正確性需要滿(mǎn)足以下三個(gè)方面的要求;福建高速信號(hào)傳輸PCI-E測(cè)試

福建高速信號(hào)傳輸PCI-E測(cè)試,高速信號(hào)傳輸

第二,如何進(jìn)行DVI信號(hào)的PCB布線(xiàn)設(shè)計(jì)和電纜選擇,以保證信號(hào)在傳輸過(guò)程中保持其波形的失真在可容許的范圍內(nèi),即被稱(chēng)為高速信號(hào)傳輸信號(hào)完整性的工程化技術(shù)。

第三,如何為DVI信號(hào)發(fā)生器和接收器芯片設(shè)計(jì)電源供電單元,以保證信號(hào)發(fā)生器和信號(hào)接收器能夠正常工作,且不影響其他共電源芯片的正常工作,即被稱(chēng)為高速信號(hào)傳輸電源完整性的工程化技術(shù)。

第四,如何設(shè)計(jì)DVI信號(hào)傳輸線(xiàn)和屏蔽,以保證DVI信號(hào)在傳輸過(guò)程中具有一定程度的抗干擾能力,且不會(huì)對(duì)附近其他信號(hào)產(chǎn)生不可容許的干擾,即被稱(chēng)為高速信號(hào)傳輸電磁兼容性的工程化技術(shù)。 福建高速信號(hào)傳輸PCI-E測(cè)試數(shù)字信號(hào)的傳輸速率和其傳輸通道的長(zhǎng)度是高速信號(hào)傳輸?shù)膬蓚€(gè)不可分割的組成部分;

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2.1.4電信號(hào)的傳輸速度

當(dāng)信號(hào)在傳輸通道中傳輸時(shí),信號(hào)路徑和信號(hào)回路之間就會(huì)產(chǎn)生電壓差,而這個(gè)電壓又使信號(hào)傳輸通道的兩導(dǎo)線(xiàn)之間產(chǎn)生電場(chǎng);信號(hào)在傳輸通道上傳輸,信號(hào)傳輸通道的兩導(dǎo)線(xiàn)上存在電流,電流產(chǎn)生磁場(chǎng),而且信號(hào)上升沿或下降沿位置存在交流分量,交流分量產(chǎn)生交變的電場(chǎng)和交變的磁場(chǎng)。

電信號(hào)的傳輸實(shí)際上是通過(guò)在信號(hào)路徑和信號(hào)回路之間和周?chē)慕橘|(zhì)中建立交變電場(chǎng)和磁場(chǎng)并通過(guò)電磁場(chǎng)傳播而進(jìn)行的,并非電子在導(dǎo)體的定向移動(dòng)。

提示 電子在導(dǎo)體中的定向移動(dòng)速度不超過(guò)1米/秒。電磁波在真空中的傳播速度Vv為30萬(wàn)千米每秒(12in/ns),在介質(zhì)中的傳播速度是在真空中的速度除以傳輸通道中介質(zhì)的介電常數(shù)的平方根。

克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室

若要信號(hào)發(fā)送器和信號(hào)接收器正常工作,只需為它們提供完好的電源供給;若要信號(hào)傳輸過(guò)程中無(wú)失真或有可以允許的失真,則需要信號(hào)傳輸通道通暢(即后面所講的傳輸線(xiàn)的特征阻抗具有相對(duì)的一致性);若信號(hào)在傳輸過(guò)程中無(wú)干擾或有可以容許的干擾,則需要對(duì)信號(hào)傳輸通道提供電磁屏蔽。

以上三個(gè)方面的技術(shù)分別涉及電源完整性、信號(hào)完整性和電磁兼容性技術(shù)。低速信號(hào)和高速信號(hào)傳輸對(duì)于信號(hào)傳輸通道有著不同的要求,就像普通火車(chē)和高速火車(chē)要求不同等級(jí)和質(zhì)量的鐵路、車(chē)站和環(huán)境一樣,高速信號(hào)的傳輸必然要求更高等級(jí)和更高質(zhì)量的信號(hào)傳輸線(xiàn)、供電系統(tǒng)和電磁屏蔽環(huán)境,以確保高速信號(hào)在發(fā)送端、傳輸路徑和接收端的波形失真度方面在可控范圍內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)高速信號(hào)的正確發(fā)送、傳輸、接收和解碼。 信號(hào)傳輸是否為高速信號(hào)傳輸;

福建高速信號(hào)傳輸PCI-E測(cè)試,高速信號(hào)傳輸

2.3.1信號(hào)完整性的定義信號(hào)完整性,

英文為SignalIntegrity,簡(jiǎn)稱(chēng)SI,指信號(hào)在傳輸過(guò)程中,其波形保持不變或只在可容許范圍內(nèi)失真,不影響信號(hào)接收器對(duì)信號(hào)的正確接收和解碼。信號(hào)完整性表示信號(hào)的質(zhì)量在經(jīng)過(guò)傳輸通道傳輸后仍保持相對(duì)良好的特性。我們以“河道中的波浪”類(lèi)比信號(hào)傳輸通道上的電信號(hào),以河道與“空中的水汽通道”組成的波浪傳輸通道類(lèi)比信號(hào)傳輸通道,可以更直觀(guān)地理解信號(hào)完整性的概念,雖然這個(gè)類(lèi)比不是十分恰當(dāng)。

一條河道連接上游和下游兩個(gè)水庫(kù),平靜的河流在河道中流淌,當(dāng)上游水庫(kù)的閘門(mén)突然被抬高(或壓低)時(shí),河流上游端的水位由于水庫(kù)出水量的突然增加(或減少)而升高(或下降),水位的升高(或下降)變化形成一個(gè)一定形狀的波浪,波浪沿著河道向下游移動(dòng),直到下游水庫(kù)入口處。波浪在移動(dòng)到下游水庫(kù)入口處時(shí),其形狀有兩種情況:一是波浪的形狀與在上游水庫(kù)出口處形成時(shí)的形狀保持著一定程度的相似性,我們就認(rèn)為波浪形狀在移動(dòng)過(guò)程中是良好的,是完整的;二是由于各種原因使得波浪的形狀與形成時(shí)的形狀有很大差別,我們就認(rèn)為波浪的形狀是不良好的,是不完整的。 高速信號(hào)傳輸?shù)膫鬏斖ǖ溃缓幽细咚傩盘?hào)傳輸代理品牌

高速信號(hào)傳輸技術(shù)與信號(hào)完整性、電源完整性和電磁兼容性技術(shù)的關(guān)系;福建高速信號(hào)傳輸PCI-E測(cè)試

阻抗匹配高速數(shù)字信號(hào)的阻抗匹配非常關(guān)鍵,如果匹配不好,信號(hào)會(huì)產(chǎn)生較大的上沖和下沖現(xiàn)象,如果幅度超過(guò)了數(shù)字信號(hào)的閾值,就會(huì)產(chǎn)生誤碼。阻抗匹配有串行端接和并行端接兩種,由于串行端接功耗低并且端接方便,實(shí)際工作中一般采用串行端接。以下利用Hyperlynx仿真工具對(duì)端接電阻的影響進(jìn)行了分析。以74系列建立仿真IBIS模型如圖1所示。仿真時(shí)選擇一個(gè)發(fā)送端一個(gè)接收端,傳輸線(xiàn)為帶狀線(xiàn),設(shè)置線(xiàn)寬0.2mm和介電常數(shù)為4.5(常用的FR4材料),使傳輸線(xiàn)的阻抗為51.7Ω。設(shè)置信號(hào)頻率為50MHz的方波,串行端接電阻Rs分別取0Ω、33Ω和100Ω的情況,進(jìn)行仿真分析,福建高速信號(hào)傳輸PCI-E測(cè)試

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