什么是信号完整性?
随着带宽范围提升,查看小信号或大信号的细微变化的需求增加,示波器自身的信号完整性的重要性已进一步提升。为什么信号完整性被视为示波器的关键指标?信号完整性对示波器整体测量精度的影响非常大,它对波形形状和测量结果准确性的影响会出乎您的想象。示波器性能取决于其自身信号完整性的良莠,比如说信号失真、噪声和损耗。自身的信号完整性高的示波器能够更好地显示被测信号的细节;反之,如果自身的信号完整性很差,示波器便无法准确反映被测信号。示波器自身信号完整性方面的差异直接影响到工程师能否高效地对设计进行深入分析、理解、调试和评估。示波器的信号完整性不佳,将对产品开发周期、产品质量以及元器件的选择带来巨大风险。要避免这种风险,只有通过比较和评测,选择一台具有出色信号完整性的示波器才是解决之道。 克劳德实验室信号完整性测试系统平台;江西信号完整性测试参考价格

转换成频域的TDR/TDT响应:回波损耗/插入损耗。蓝线是参考直通的插入损耗。当然,如果有一个完美直通的话,每个频率分量将无衰减传播,接收的信号幅度与入射信号的幅度相同。插入损耗的幅度始终为1,用分贝表示的话,就是0分贝。这个损耗在整个20GHz的频率范围内都是平坦的。黄线始于低频率下的约-30分贝,是同一传输线的回波损耗,即频域中的S11。绿线是此传输线的插入损耗,或S21。这个屏幕只显示了S参数的幅度,相位信息是有的,但没有显示的必要。回波损耗始于相对较低的值,接近-30分贝,然后向上爬升到达-10分贝范围,约超过12GHz。这个值是对此传输线的阻抗失配和两端的50欧姆连接的衡量。插入损耗具有直接有用的信息。在高速串行链路中,发射机和接收机共同工作,以发射并接收高比特率信号。在简单的CMOS驱动器中,一个显示误码率之前可能可以接受-3分贝的插入损耗。对于简单的SerDes芯片而言,可以接受-10分贝的插入损耗,而对于先进的高级SerDes芯片而言,则可以接受-20分贝。如果我们知道特定的SerDes技术可接受的插入损耗,那就可以直接从屏幕上测量互连能提供的比较大比特率。智能化多端口矩阵测试信号完整性测试推荐货源信号完整性基本定义是指一个信号在电路中产生相应的能力。

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
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。 克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性测试、多端口矩阵测试、HDMI测试、USB测试、DDR测试。

我们现在看一个具体示例:图3中,两款示波器都已设置为800mV全屏显示。8位ADC示波器的分辨率是3.125mV,即,800mV除以28(256个量化电平)。10位ADC示波器的分辨率是0.781mV,即,800mV除以210(1024个量化电平)。计算出来的分辨率又被称作小量化电平,在正常采集模式下,是示波器能识别的信号小变化范围。示波器通常支持高分辨率采集模式,在该模式下,要得到正确的信号,示波器的模拟前端要能够防混叠,且采样率远大于实际需要的采样率。也有的厂家采用过采样技术配合DSP滤波器来提高示波器的垂直分辨率,然后给出一个指标,说高分辨率模式下,其位数是多少。以InfiniiumS系列示波器为例,其ADC固有分辨率是10位,高分辨率模式下是12位。高分辨率模式要求ADC实际支持的采样率远高于被测信号测量所需的硬件带宽。提升分辨率,可以选择更高位数的ADC,同时示波器的垂直刻度选择范围要更宽。克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性技术指标;江西信号完整性测试参考价格
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2.4互连建模以提取互连特性将测得的数据作为时域响应或频域响应显示,意味着相比局限于一个域而言,我们可以很容易地提取更多信息。此外,将频域插入损耗和回波损耗的值以Touchstone格式文件导出,我们就能够使用先进的建模工具,如KeysightADS来提取更多的信息。在此例中,我们将看到均匀的8英寸长微带,以及我们如何使用建模和仿真工具来提取材料特性。描述物理互连简单的模型是一条理想传输线。我们可以使用ADS内置的多层互连库(MIL)来构建这条微带的物理模型,将材料特性参数化,然后提取它们的值。江西信号完整性测试参考价格
随着频率提升,能量会耦合回到排前条线,这个过程会重复。这是模式和紧密耦合系统的基本属性。它终关系到这样一个事实,即在一对线上传播的奇模和偶模这两种模式,在微带中具有不同的速度。如果这是合理的解释,并且这两条耦合线位于偶模和奇模行进速度相同的带状线内,那么就不会出现波谷。图35中还显示了单一带状线传输线的模拟插入损耗,这条传输线具有相同的线宽,与一条端接迹线相邻,间距为115密耳。在6GHz上没有波谷,插入损耗随频率平稳下降,这都是由于叠层的介电损耗导致的。这说明了一个重要的设计原则:如需在单端传输线上获得对比较高的带宽,那么就要避免间隔紧密的相邻线,无论这条线是如何端接的。克劳德实验室信号完整...