高速信號傳輸

《高速(su)(su)(su)(su)信(xin)號(hao)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)》是高速(su)(su)(su)(su)信(xin)號(hao)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)應(ying)用領域(yu)享譽(yu)國際的(de)經典教材與(yu)工具書。高速(su)(su)(su)(su)數(shu)字設計重在(zai)研究基本的(de)電路(lu)結(jie)構，而高速(su)(su)(su)(su)信(xin)號(hao)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)則重在(zai)研究傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)如何達到其速(su)(su)(su)(su)度和距離的(de)極限(xian)問(wen)(wen)題。內容(rong)涉及(ji)不同(tong)(tong)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)參(can)數(shu)的(de)基本理論，包括趨膚效(xiao)應(ying)、鄰近效(xiao)應(ying)、介質(zhi)損耗和表(biao)面粗(cu)糙(cao)度，以及(ji)適用于所有(you)導體媒(mei)質(zhi)的(de)通用頻(pin)域(yu)響應(ying)模(mo)型(xing)(xing)；由頻(pin)域(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)遞函(han)數(shu)計算(suan)時域(yu)波形；特(te)殊傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)媒(mei)質(zhi)，包括單端PCB引線(xian)(xian)、差分媒(mei)質(zhi)、通用建筑布線(xian)(xian)標準、非屏蔽(bi)雙(shuang)(shuang)絞(jiao)線(xian)(xian)對(dui)、150歐姆屏蔽(bi)雙(shuang)(shuang)絞(jiao)線(xian)(xian)對(dui)、同(tong)(tong)軸(zhou)電纜及(ji)光纖；時鐘分布的(de)各種問(wen)(wen)題；采用Spice模(mo)型(xing)(xing)和IBIS模(mo)型(xing)(xing)進(jin)行(xing)仿真的(de)限(xian)制(zhi)。高速(su)(su)(su)(su)信(xin)號(hao)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)的(de)依據有(you)有(you)那幾條(tiao)；寧(ning)夏USB測試高速(su)(su)(su)(su)信(xin)號(hao)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)

1.1高速信號傳輸工程化技術問題(ti)

當前，無論是消費類電(dian)子(zi)產品(pin)、商(shang)用類電(dian)子(zi)產品(pin)，還是電(dian)子(zi)產品(pin)，其(qi)(qi)處理(li)能力均達(da)(da)到了較高的(de)(de)(de)水平(ping)，尤(you)其(qi)(qi)是一(yi)些具有標(biao)志(zhi)性(xing)的(de)(de)(de)技術指(zhi)標(biao)，如(ru)處理(li)器(qi)(qi)主(zhu)(zhu)頻(pin)已(yi)經(jing)達(da)(da)到GHz，其(qi)(qi)中的(de)(de)(de)某些電(dian)信(xin)號(hao)(hao)(hao)傳(chuan)(chuan)輸速(su)率(lv)(lv)已(yi)達(da)(da)到Gbps以上。如(ru)蘋(pin)果手(shou)機iPhoneX，搭載2.4GHz處理(li)器(qi)(qi)和3GB內(nei)存，提高了系統運行的(de)(de)(de)效率(lv)(lv)，操(cao)作起來更(geng)加快速(su)、便捷，其(qi)(qi)接口信(xin)號(hao)(hao)(hao)速(su)率(lv)(lv)達(da)(da)到480Mbps；而蘋(pin)果筆記本MacBookPro，其(qi)(qi)處理(li)器(qi)(qi)為(wei)六核IntelCPU，主(zhu)(zhu)頻(pin)達(da)(da)2.6GHz，以太網口信(xin)號(hao)(hao)(hao)傳(chuan)(chuan)輸速(su)率(lv)(lv)可(ke)達(da)(da)1Gbps；又如(ru)航(hang)空機載顯示控(kong)制計算機，其(qi)(qi)處理(li)器(qi)(qi)主(zhu)(zhu)頻(pin)一(yi)般(ban)為(wei)GHz級(ji)，DVI視頻(pin)信(xin)號(hao)(hao)(hao)傳(chuan)(chuan)輸速(su)率(lv)(lv)高達(da)(da)1.65Gbps。數字信(xin)號(hao)(hao)(hao)高速(su)信(xin)號(hao)(hao)(hao)傳(chuan)(chuan)輸檢(jian)修高速(su)信(xin)號(hao)(hao)(hao)傳(chuan)(chuan)輸——信(xin)號(hao)(hao)(hao)完整性(xing)信(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)回路 特征阻抗與(yu)反射；

2.4.2影響電源完整(zheng)性(xing)的因素

良好(hao)的電源供電單元，類(lei)似良好(hao)的個人(ren)資金供給系統，應滿足以下條(tiao)件：

●電(dian)源轉換裝置必須能夠提供穩定且(qie)功率充足的(de)電(dian)源功率，否則受電(dian)器件(jian)會因得不到足夠的(de)電(dian)源功率而無(wu)法正(zheng)常(chang)工作；

●中遠距(ju)電(dian)源供(gong)電(dian)中繼(ji)電(dian)容器(qi)必(bi)須能夠存儲足(zu)夠的電(dian)源能量(liang)，并及時補充受電(dian)器(qi)件(jian)附近的近距(ju)電(dian)源供(gong)電(dian)中繼(ji)電(dian)容器(qi)所(suo)消耗的能量(liang)；

●近(jin)距(ju)電源(yuan)供電中繼電容(rong)器(qi)(qi)必須能夠(gou)為受電器(qi)(qi)件正常工作提供即時電源(yuan)能量(liang)，滿足(zu)器(qi)(qi)件內晶體(ti)管狀態翻(fan)轉所需瞬態變化的電流(liu)能量(liang)；

●供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)單(dan)(dan)元(yuan)有良好的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)信號傳輸通道，提(ti)供良好的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)傳輸。如果上述4個條(tiao)件(jian)中的(de)任(ren)一項不(bu)能得到(dao)滿足，就會(hui)破壞電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)單(dan)(dan)元(yuan)的(de)良好性(xing)，即電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)的(de)完整(zheng)性(xing)得不(bu)到(dao)保證。因此電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)完整(zheng)性(xing)設計就是合(he)理設計這些組成(cheng)部分，以保證芯片電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)端(duan)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓波(bo)動(dong)維持在一個合(he)理范(fan)圍(wei)，并且供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流充足，這樣電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)單(dan)(dan)元(yuan)才具備(bei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)完整(zheng)性(xing)。

2.1.2數字信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)的時(shi)(shi)域特(te)性高(gao)速(su)(su)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)傳(chuan)輸(shu)的主(zhu)要研(yan)究內容是(shi)高(gao)速(su)(su)數字信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)傳(chuan)輸(shu)，因此，我們先以時(shi)(shi)鐘(zhong)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)為例，討論(lun)數字信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)在時(shi)(shi)域和頻域中的特(te)征。在時(shi)(shi)域中，時(shi)(shi)鐘(zhong)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)有(you)兩(liang)個重要的參數，即時(shi)(shi)鐘(zhong)周期和上升時(shi)(shi)間。圖2.1說明了數字時(shi)(shi)鐘(zhong)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)的這兩(liang)個特(te)性。時(shi)(shi)鐘(zhong)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)波(bo)形

時(shi)鐘(zhong)周(zhou)期就是時(shi)鐘(zhong)信(xin)號重復一次的(de)時(shi)間間隔，在高速信(xin)號系統(tong)中，時(shi)鐘(zhong)信(xin)號的(de)周(zhou)期（Tclock）單位一般為(wei)納(na)秒(miao)（ns），頻率為(wei)在1秒(miao)鐘(zhong)內時(shi)鐘(zhong)循(xun)環的(de)次數(shu)(shu)，單位一般為(wei)赫茲(zi)（Hz），時(shi)鐘(zhong)頻率與時(shi)鐘(zhong)周(zhou)期是互為(wei)倒數(shu)(shu)的(de)關系：高速信(xin)號傳輸用串行還是并行。

2.3.3信號完整(zheng)性的(de)意義

只要有(you)信(xin)號的(de)傳輸，就存在(zai)信(xin)號的(de)完整(zheng)性問題(ti)。歸納起來，信(xin)號完整(zheng)性問題(ti)存在(zai)于以下三(san)個層面。

①系統級信號完整性問題(ti)(ti)：進行(xing)設備與(yu)設備電(dian)氣(qi)互聯的信號傳輸時可能存在的信號完整性問題(ti)(ti)。

②板級信號(hao)完(wan)整(zheng)性問題(ti)：進行(xing)電(dian)子模塊上器件(jian)與器件(jian)電(dian)氣互聯的信號(hao)傳輸時可(ke)能存在的信號(hao)完(wan)整(zheng)性問題(ti)。

③芯片級信(xin)(xin)(xin)號(hao)完(wan)(wan)(wan)整性問題：進行集成電(dian)路(lu)內(nei)部晶體管與晶體管電(dian)氣互聯(lian)的(de)信(xin)(xin)(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)時可(ke)能(neng)(neng)存在的(de)信(xin)(xin)(xin)號(hao)完(wan)(wan)(wan)整性問題。信(xin)(xin)(xin)號(hao)完(wan)(wan)(wan)整性是電(dian)子系(xi)統(tong)或設(she)(she)備(bei)研發必(bi)須滿(man)足的(de)底(di)線。如果某電(dian)子系(xi)統(tong)或設(she)(she)備(bei)中的(de)任何一個電(dian)信(xin)(xin)(xin)號(hao)在傳(chuan)輸(shu)過程不能(neng)(neng)保證其波形的(de)完(wan)(wan)(wan)整性，接(jie)收端接(jie)收到(dao)信(xin)(xin)(xin)號(hao)后就(jiu)不能(neng)(neng)作(zuo)出正確解釋，從而(er)使系(xi)統(tong)或設(she)(she)備(bei)的(de)功(gong)能(neng)(neng)因信(xin)(xin)(xin)號(hao)解釋失誤而(er)導致失效，該(gai)電(dian)子系(xi)統(tong)或設(she)(she)備(bei)就(jiu)不是一個功(gong)能(neng)(neng)和(he)性能(neng)(neng)可(ke)靠的(de)電(dian)子產品了掌握高速信(xin)(xin)(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)、信(xin)(xin)(xin)號(hao)完(wan)(wan)(wan)整性、電(dian)源完(wan)(wan)(wan)整性和(he)電(dian)磁兼容性的(de)概念；湖北高速信(xin)(xin)(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)修理(li)

高(gao)速(su)(su)信號傳輸所涉及的個概念(nian)；寧夏USB測試高(gao)速(su)(su)信號傳輸

2.3.2影響信(xin)號完整性的(de)因(yin)素(su)不難想象(xiang)，

波浪在(zai)移動過程(cheng)中(zhong)能否保持(chi)其(qi)形狀相對穩(wen)定，與以下(xia)因素有關：

●波浪傳輸通道在整(zheng)個長度(du)內形狀的一(yi)致性；

●上、下游水(shui)庫(ku)入口(kou)與河道的形狀(zhuang)是(shi)否(fou)保持一(yi)致；

●在(zai)波浪(lang)移動過程中(zhong)是否(fou)受到干擾等因(yin)素。同(tong)樣，信(xin)號(hao)在(zai)傳輸過程中(zhong)能否(fou)保持其形(xing)狀的完整性，也有(you)類似(si)因(yin)素需要考慮(lv)：

●信號傳輸通(tong)道在(zai)整個長度內(nei)的(de)電氣結構特性(xing)是否(fou)一致(zhi)；

●信號兩(liang)端(duan)的電氣(qi)結(jie)構特性是否(fou)與信號傳輸通(tong)道(dao)的電氣(qi)結(jie)構特性保持一致；

●信號在傳輸過程中(zhong)是否受到（電磁）干擾。對于河道中(zhong)移(yi)動(dong)的波(bo)浪，由(you)于以下原(yuan)因(yin)，在移(yi)動(dong)過程中(zhong)很難保持其形狀不(bu)變：

●河道(dao)的每一段形狀(zhuang)不可能(neng)保(bao)持的一致；

●河(he)流出、入口處(chu)不可能與(yu)河(he)道(dao)的(de)形狀保持的(de)一致；

●波(bo)浪在移動過程中(zhong)(zhong)(zhong)不可能沒有受到狂風暴雨的(de)干擾(rao)。類似地，現(xian)實(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)信號傳輸，由于以下原(yuan)因，信號波(bo)形在傳輸過程中(zhong)(zhong)(zhong)很難保持(chi)的(de)完整性(xing)：

●傳(chuan)輸通道的各段(duan)電氣結(jie)構特征不可能保持(chi)的一致；

●信號(hao)(hao)發送(song)/接收端的電氣結構特征(zheng)(zheng)很(hen)難與信號(hao)(hao)傳(chuan)輸通道的電氣結構特征(zheng)(zheng)保持一(yi)致；一(yi)。寧夏USB測試高(gao)速(su)信號(hao)(hao)傳(chuan)輸

深圳市(shi)力(li)(li)恩科技(ji)有限公(gong)(gong)司主要(yao)經(jing)營范圍是儀(yi)(yi)(yi)器儀(yi)(yi)(yi)表(biao)，擁有一支專業技(ji)術團(tuan)隊和(he)良(liang)好的市(shi)場口碑。公(gong)(gong)司業務(wu)分(fen)為(wei)(wei)(wei)實驗室配套，誤碼儀(yi)(yi)(yi)/示波器，矢量網絡分(fen)析儀(yi)(yi)(yi)，協議分(fen)析儀(yi)(yi)(yi)等，目(mu)前(qian)不斷(duan)進行(xing)創(chuang)新和(he)服務(wu)改(gai)進，為(wei)(wei)(wei)客戶提供良(liang)好的產品和(he)服務(wu)。公(gong)(gong)司注重以(yi)質(zhi)量為(wei)(wei)(wei)中心，以(yi)服務(wu)為(wei)(wei)(wei)理念(nian)，秉持誠信為(wei)(wei)(wei)本的理念(nian)，打造儀(yi)(yi)(yi)器儀(yi)(yi)(yi)表(biao)良(liang)好品牌。力(li)(li)恩科技(ji)立足(zu)于全國市(shi)場，依托(tuo)強大的研發實力(li)(li)，融合(he)前(qian)沿的技(ji)術理念(nian)，及時響應(ying)客戶的需求。

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