上海高速信号传输维保
克劳德高速数字信号测试实验室
若要信号发送器和信号接收器正常工作,只需为它们提供完好的电源供给;若要信号传输过程中无失真或有可以允许的失真,则需要信号传输通道通畅(即后面所讲的传输线的特征阻抗具有相对的一致性);若信号在传输过程中无干扰或有可以容许的干扰,则需要对信号传输通道提供电磁屏蔽。
以上三个方面的技术分别涉及电源完整性、信号完整性和电磁兼容性技术。低速信号和高速信号传输对于信号传输通道有着不同的要求,就像普通火车和高速火车要求不同等级和质量的铁路、车站和环境一样,高速信号的传输必然要求更高等级和更高质量的信号传输线、供电系统和电磁屏蔽环境,以确保高速信号在发送端、传输路径和接收端的波形失真度方面在可控范围内,从而实现高速信号的正确发送、传输、接收和解码。 高速信号传输的传输通道;上海高速信号传输维保
高速信号传输技术的复杂性
(1)与高速信号传输相关的理论及概念缺失在学术上,与高速信号传输相关的SI、PI和EMC理论、概念和技术相当完整和成熟。但是,高速信号传播在电子设计工程化技术方面的理论和概念严重缺失。大多数从事电子设计专业的工程师缺少SI、PI和EMC相关理论、概念和技术,主要原因是在高等教育过程中缺少这些理论课程的教育和培训,在工作实践中也很少有相关专业理论、概念和技术的学习和培训。大多数高校还没有高速信号传输技术相关专业课程。大部分高校虽然设立电磁兼容性专业课程,但这些课程是专为电磁兼容专业的学生而设立的,课程的内容尤其是麦克斯韦方程的解算对于一般电子设计专业的学生来讲很高深,电子设计专业讲授的大多是逻辑设计和电子设计的相关课程。
设备高速信号传输联系人高速信号传输——信号完整性信号的回路 特征阻抗与反射;
第二,如何进行DVI信号的PCB布线设计和电缆选择,以保证信号在传输过程中保持其波形的失真在可容许的范围内,即被称为高速信号传输信号完整性的工程化技术。
第三,如何为DVI信号发生器和接收器芯片设计电源供电单元,以保证信号发生器和信号接收器能够正常工作,且不影响其他共电源芯片的正常工作,即被称为高速信号传输电源完整性的工程化技术。
第四,如何设计DVI信号传输线和屏蔽,以保证DVI信号在传输过程中具有一定程度的抗干扰能力,且不会对附近其他信号产生不可容许的干扰,即被称为高速信号传输电磁兼容性的工程化技术。
高速信号传输技术的简单性
对于大多数电子设计工程师,高速信号传输技术,即SI、PI和EMC真的很难、很复杂吗?事实并非如此。对于大多数电子设计工程师来讲,掌握关于电磁兼容、信号完整性和电源完整性一般性的原理、概念和技术,就可以很好地从事研发工作了,深入掌握这些技能则是专业工程师的事。在这个意义上来说,掌握SI、PI和EMC相关技术是很容易的事情。
掌握一般性的原理、概念和技术为什么容易呢?对于大多数电子设计工程师,只需掌握以下这些知识。
高速信号传输的信号完整性;
传输线反射系数反射系数包含源-反射系数(SRC)和负载反射系数(LRC),源反射系数是源内阻和特征阻抗关系;负载反射系数是负载阻抗和传输线的关系。信号在传输的过程中如果遇到阻抗突变,就会产生反射,反射电压的大小和入射电压以及传输线的阻抗有关,如下图所示,假设传输线个区域的瞬时阻抗为Z1,第二个区域的瞬时阻抗为Z2。
则反射电压和入射电压的比值为:Vreflected/Vincident=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)范围为:-1到1。传输线不连续导致的多次反射:以末端开路做说明:下图是一个振铃现象产生的示例,信号源的内阻为10Ω,往外发送一个上升时间为1ns、幅值为1V的阶跃信号,经过一段15cm的50Ω传输线,在传输线末端开路测量。很容易得到,在传输线两侧的反射系数分别为-0.667和1,传输线末端的信号幅值。 低速信号和高速信号传输对于信号传输通道有着不同的要求;上海高速信号传输检修
高速信号传输的三要素可知,信号的保形传输必须涉及以下三个方面的问题;上海高速信号传输维保
由天线原理可知,如果反射点恰好处于信号某个有效谐波波长的1/4处,则在该段传输线上任意位置入射信号和反射信号的相位相同,电流方向相反,信号幅值叠加,该段传输线构成射频发射天线。因此,一般情况下,如果其传输线长度大于该数字信号有效比较高谐波(一般为基频的3~5倍)波长的1/4时,则该数字信号相对该传输线就是高速信号。值得注意的是,数字信号是否为高速信号,除了与信号的频率有关,还与传输它的线路长度有关。
注意
信号传输是否为高速信号传输,不但取决于数字信号的带宽波长(等价于数字信号的速率),还取决于信号传输线的长度。数字信号的传输速率和其传输通道的长度是高速信号传输的两个不可分割的组成部分。例如,传输速率为1Mbps的RS-422信号在双绞屏蔽电缆上传输时,信号带宽为5×1MHz。信号带宽波长λ为3×108÷(4)1/2÷(1×106×5)=30(m)。假设电缆材料的相对介电常数为4,只有当RS-422信号传输通道长度大于7.5m时,才可以被当作高速信号传输。 上海高速信号传输维保
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