示波器的各個(gè)屬性彼此配合,相互影響,我們必須從全局角度加以考量。許多示波器品牌所宣傳的分辨率、本底噪聲、抖動(dòng)等技術(shù)指標(biāo)都被冠以了"比較好"字眼。然而,滴水難成海,獨(dú)木不成林。您必須清醒地認(rèn)識到,要提供比較好的信號顯示,絕不是憑單個(gè)比較好技術(shù)指標(biāo)就能實(shí)現(xiàn)的。所以在選擇示波器時(shí),只有做到全盤兼顧才能做出正確的選擇。只關(guān)注信號完整性的一個(gè)方面而忽視其他屬性,就好比只見樹木不見森林,很有可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤判斷。
請注意:兩款示波器測得的上升時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)偏差有所不同,盡管它們的帶寬(4GHz)、采樣率(20GSa/s)和其他設(shè)置都是相同的。在快速上升時(shí)間測試中,In?niiumS系列測得的標(biāo)準(zhǔn)偏差是668fs(飛秒),而左邊示波器測得的標(biāo)準(zhǔn)偏差為4ps(皮秒),偏差是S系列示波器的6倍。測量同一個(gè)信號的上升時(shí)間,所得的標(biāo)準(zhǔn)偏差越低,就表明示波器自身的信號完整性越出色,水平系統(tǒng)的性能也就越高。 信號完整性測試分類時(shí)域測試頻域測試;安徽信號完整性測試哪里買
一般討論的信號完整性基本上以研究數(shù)字電路為基礎(chǔ),研究數(shù)字電路的模擬特性。主要包含兩個(gè)方面:信號的幅度(電壓)和信號時(shí)序。
與信號完整性噪聲問題有關(guān)的四類噪聲源:1、單一網(wǎng)絡(luò)的信號質(zhì)量2、多網(wǎng)絡(luò)間的串?dāng)_3、電源與地分配中的軌道塌陷4、來自整個(gè)系統(tǒng)的電磁干擾和輻射
當(dāng)電路中信號能以要求的時(shí)序、持續(xù)時(shí)間和電壓幅度到達(dá)接收芯片管腳時(shí),該電路就有很好的信號完整性。當(dāng)信號不能正常響應(yīng)或者信號質(zhì)量不能使系統(tǒng)長期穩(wěn)定工作時(shí),就出現(xiàn)了信號完整性問題。信號完整性主要表現(xiàn)在延遲、反射、串?dāng)_、時(shí)序、振蕩等幾個(gè)方面。一般認(rèn)為,當(dāng)系統(tǒng)工作在50MHz時(shí),就會(huì)產(chǎn)生信號完整性問題,而隨著系統(tǒng)和器件頻率的不斷攀升,信號完整性的問題也就愈發(fā)突出。元器件和PCB板的參數(shù)、元器件在PCB板上的布局、高速信號的布線等這些問題都會(huì)引起信號完整性問題,導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,甚至完全不能正常工作。 安徽信號完整性測試哪里買克勞德高速數(shù)字信號的測試,主要目的是對其進(jìn)行信號完整性分析;
3、信號完整性的設(shè)計(jì)方法(步驟)掌握信號完整性問題的相關(guān)知識;系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段采用規(guī)避信號完整性風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)方案,搭建穩(wěn)健的系統(tǒng)框架;對目標(biāo)電路板上的信號進(jìn)行分類,識別潛在的SI風(fēng)險(xiǎn),確定SI設(shè)計(jì)的總體原則;在原理圖階段,按照一定的方法對部分問題提前進(jìn)行SI設(shè)計(jì);PCB布線階段使用仿真工具量化信號的各項(xiàng)性能指標(biāo),制定詳細(xì)SI設(shè)計(jì)規(guī)則;PCB布線結(jié)束后使用仿真工具驗(yàn)證信號電源等網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)性能指標(biāo),并適當(dāng)修改。
4、設(shè)計(jì)難點(diǎn)信號質(zhì)量的各項(xiàng)特征:幅度、噪聲、邊沿、延時(shí)等。SI設(shè)計(jì)的任務(wù)就是識別影響這些特征的因素。難點(diǎn)1:影響信號質(zhì)量的因素非常多,這些因素有時(shí)相互依賴、相互影響、交叉在一起,抑制了某一因素可能會(huì)導(dǎo)致其他方面因素的惡化,所有需要對各因素反復(fù)權(quán)衡,做出系統(tǒng)化的綜合考慮;難點(diǎn)2:有些影響信號傳輸?shù)囊蛩厥强煽氐?,而有些是不可控的?
我們現(xiàn)在看一個(gè)具體示例:圖3中,兩款示波器都已設(shè)置為800mV全屏顯示。8位ADC示波器的分辨率是3.125mV,即,800mV除以28(256個(gè)量化電平)。10位ADC示波器的分辨率是0.781mV,即,800mV除以210(1024個(gè)量化電平)。計(jì)算出來的分辨率又被稱作小量化電平,在正常采集模式下,是示波器能識別的信號小變化范圍。示波器通常支持高分辨率采集模式,在該模式下,要得到正確的信號,示波器的模擬前端要能夠防混疊,且采樣率遠(yuǎn)大于實(shí)際需要的采樣率。也有的廠家采用過采樣技術(shù)配合DSP濾波器來提高示波器的垂直分辨率,然后給出一個(gè)指標(biāo),說高分辨率模式下,其位數(shù)是多少。以In?niiumS系列示波器為例,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實(shí)際支持的采樣率遠(yuǎn)高于被測信號測量所需的硬件帶寬。提升分辨率,可以選擇更高位數(shù)的ADC,同時(shí)示波器的垂直刻度選擇范圍要更寬。信號完整性包含數(shù)字示波器,邏輯分析儀。
克服信號完整性問題隨著數(shù)據(jù)傳輸速度的提高,信號完整性對于通道設(shè)備和互連產(chǎn)品越來越重要。為了確保您的設(shè)備具有出色的信號完整性,首先您要確定好希望獲得的仿真結(jié)果,然后再將其與實(shí)際測量結(jié)果進(jìn)行比較。接下來,結(jié)合信號分析技術(shù)(例如在示波器上顯示的眼圖)和仿真軟件,即可找到導(dǎo)致信號衰減的根本原因。下一步就是確定合適的解決方案,使用軟件和硬件來建立可靠的信號完整性工作流程。必須使用高質(zhì)量的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA),設(shè)置校準(zhǔn)參考面以執(zhí)行S參數(shù)測量,設(shè)置去嵌入?yún)⒖济嬉哉_移除夾具。測量結(jié)果將會(huì)包括準(zhǔn)確的S參數(shù)和可靠的DUT特性。盡早解決信號完整性問題,您就可以優(yōu)化電路設(shè)計(jì),保證優(yōu)異的設(shè)備性能和出色的價(jià)格優(yōu)勢??藙诘聦?shí)驗(yàn)室數(shù)字信號完整性測試信號眼圖;DDR測試信號完整性測試價(jià)格多少
信號完整性問題及原因?安徽信號完整性測試哪里買
ADC位數(shù)和小分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)是確保示波器自身信號完整性的關(guān)鍵技術(shù)。ADC位數(shù)與示波器的分辨率成正比。理論上講,10位ADC示波器的分辨率比8位ADC示波器高4倍。同理,12位ADC示波器相對于10位ADC示波器也是如此。圖2以10位ADCIn?niiumS系列示波器為例,實(shí)際驗(yàn)證了上述結(jié)論。
多數(shù)示波器都是采用8位ADC,而S系列示波器采用的是40GSa/s10位ADC,分辨率提升了四倍。分辨率是指由示波器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)所決定的小量化電平。8位ADC可將模擬輸入信號編碼為28=256個(gè)電平,即量化電平或Q電平。ADC在示波器量程內(nèi)工作,因此在電流和電壓測量中,量化電平的步長與示波器的量程設(shè)置有關(guān)。如果垂直設(shè)置為100mV/格,則量程等于800mV(8格x100mV/格),量級電平分辨率就是3.125mV(即,800mV除以256個(gè)量化電平)。 安徽信號完整性測試哪里買