數(shù)據采集系統(tǒng)作為連接物理世界與數(shù)字世界的橋梁,廣泛應用于工業(yè)控制、醫(yī)療監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等眾多領域。其核心任務是準確、可靠地獲取各類物理信號,并將其轉換為數(shù)字信息,以供后續(xù)分析、處理和決策。然而,在實際應用中,數(shù)據采集系統(tǒng)面臨著各種噪聲干擾,這些噪聲不僅會降低信號的質量,還可能導致數(shù)據失真,嚴重影響系統(tǒng)的性能和可靠性。因此,噪聲抑制與信號完整性保障成為了數(shù)據采集系統(tǒng)設計與應用中的關鍵問題。
信號完整性 (SI) 和電源完整性 (PI) 是兩個不同但相關的分析領域,涉及數(shù)字電路的正常運行。在信號完整性方面,主要關注的是確保傳輸?shù)?1 在接收器處看起來像 1(0 也一樣)。在電源完整性方面,主要關注的是確保為驅動器和接收器提供足夠的電流來發(fā)送和接收 1 和 0。因此,電源完整性可以被視為信號完整性的一個子集。實際上,它們都是與數(shù)字電路的正確模擬操作有關的分析。
本系列第一部分中描述的簡單情況在實際應用中很少見。當高頻信號通過非理想路徑(例如 PCB 通孔)時,事情會變得更加復雜,PCB 通孔充當從 PCB 一層到另一層的導體,從而產生阻抗變化。
信號完整性是許多設計人員在高速數(shù)字電路設計中處理的主要主題之一。當信號通過封裝結構、PCB 走線、通孔、柔性電纜和連接器等互連件在從發(fā)送器到接收器的路徑上傳播時,它會導致數(shù)字信號波形的質量下降和時序錯誤。
制定了PCB設計指南,作為電路設計工程師達到行業(yè)標準的基準。遵循這些準則將確保更好的可制造性和穩(wěn)健的產品性能。改進產品可測試性和可制造性的設計準則。他們的特色建議,以提高信號完整性和電磁兼容性(EMC)的印刷電路板,從而提高一個產品的整體性能。本文將概述各種PCB設計指南,以提高PCB的信號完整性。遵循這些指導方針將有助于工程師?PCB制造 .
SI(信號完整性)研究的是信號的波形質量,而PI(電源完整性)研究的是電源波形質量, PI研究的對象是PDN(Power Distribution Network,電源分配網絡),它是從更加系統(tǒng)的角度來研究電源問題,消除或緩解電源噪聲,滿足負載對不同頻率電流的需求,為負載提供干凈、穩(wěn)定、可靠的電源,和SI一樣,PI也是PCB工程師的基本要求之一,拉線拉的好不好,PDN是重要考核方向之一。
如今,由高頻多相 DC/DC 轉換器驅動的千兆赫處理器以千兆赫茲的速度與內存通信。在這些頻率下,組件和印刷電路板 (PCB) 寄生阻抗會產生與頻率相關的電壓降、天線結構和 PCB 諧振,進而產生電磁干擾 (EMI)、信號完整性和電源完整性 (SI/PI) 問題。在上一篇文章中,我研究了使用 LMG5200 半橋 GaN 開關等超快功率晶體管滿足電磁兼容性的挑戰(zhàn)。在這篇文章中,我們將介紹高度復雜的軟件工具,這些工具可以幫助在制造之前識別 PCB 問題區(qū)域。
雖然適當?shù)拇箅娏鞴β始壊季衷?DC/DC 應用中始終很重要,但在印刷電路板 (PCB) 布局期間注意穩(wěn)壓器信號路由比以往任何時候都更加重要。
摘 要 :對于電子產品普遍存在信號完整性干擾問題的現(xiàn)狀,以較為典型的振鈴型干擾信號為對象,通過嚴格的信號完整性分析,研究了一種基于阻容特性匹配的方法。通過對振鈴型干擾信號進行有效成分的優(yōu)化,簡單有效地改善信號波形,降低因為信號完整性問題導致故障代價的可能性。通過基本數(shù)學模型的建立,定位信號干擾來源, 分析信號傳輸路徑阻抗分布,計算阻性阻抗和容性阻抗匹配的理論數(shù)值,達到消減信號反射和增強衰減阻尼的目的。經過對比試驗,驗證了所提研究思路及方法的正確性和可行性。
摘 要:隨工藝的演進,集成電路發(fā)展已經進入超深亞微米階段,芯片的成本、,性能、功耗、信號完整性等問題將成 為制約SOC芯片設計的關鍵問題。文章基于65GP工藝的實際項目模塊級物理設計,在現(xiàn)超深亞微米下,對芯片的低功耗、 congestion,信號完整,性等后端物理設計等關鍵問題進行了細致研究,并提出了一些新方法和新思想,從而提高了signoff的交 付質量,完成了tapeout要求。
信號完整性是指在高速電路設計中由互連線所引起的所有問題。信號具備信號完整性是指在不影響系統(tǒng)中其他信號質量的前提下,接收端能夠接收到符合邏輯電平要求、時序要求和相位要求的信號。信號完整性設計的根本性目標是保證信號波形的完整和信號時序的完整。宏觀的信號完整性問題可以分為四類:
數(shù)字后端,顧名思義,它處于數(shù)字IC設計流程的后端,屬于數(shù)字IC設計類崗位的一種。 在IC設計中,數(shù)字后端所占的人數(shù)比重一直是最多的,而且隨著芯片規(guī)模不斷加大,后端工程師需要的人數(shù)將會越來越多。
隨著器件工作頻率越來越高,高速PCB設計所面臨的信號完整性等問題成爲傳統(tǒng)設計的一個瓶頸,工程師在設計出完整的解決方案上面臨越來越大的挑戰(zhàn)。盡管有關的高速仿真工具和互連工具可以幫助設計師解決部分難題,但高速PCB設計也更需要經驗的不斷積累及業(yè)界間的深入交流。
信號完整性(SI)和電源完整性(PI)是兩種不同但領域相關的分析,涉及數(shù)字電路正確操作。在信號完整性中,重點是確保傳輸?shù)?在接收器中看起來就像 1(對0同樣如此)。在電源完整性中,重點是確保為驅動器和接收器提供足夠的電流以發(fā)送和接收1和0。因此,電源完整性可能會被認為是信號完整性的一個組成部分。實際上,它們都是關于數(shù)字電路正確模擬操作的分析。
當今的電子設計工程師可以分成兩種,一種是已經遇到了信號完整性問題,一種是將要遇到信號完整性問題。
信號完整性(英語:Signal integrity, SI)是對于電子信號質量的一系列度量標準。在數(shù)字電路中,一串二進制的信號流是通過電壓(或電流)的波形來表示。
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本文主要介紹電源平面處理時的20H原則。
本文主要介紹PCB設計中常見的“3W原則”。