数字电路模拟特性的信号完整性

模拟技术

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描述

信号完整性是研究数字电路的模拟特性。研究对象是数字电路,研究内容是研究它的模拟特性,我们先回顾模拟电路和数字电路。模拟电路传输的是模拟量,信号是连续的,它的缺点是对噪声太敏感。一个芯片想要传递给另一个芯片3.5V,但是由于有噪声,接收到的可能是3.6V,也可能是其他值。接收到的信号就不准确了。

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但是数字电路没有这个问题,数字信号只有两个量,0和1,只要在它的门限范围内,数字信号就能准确的传输信号,比如高电压从0.8V变到了0.6V,接收到的依然是1,数字电路牺牲了信号的动态范围,换取了对噪声的抑制

不是有数字信号了吗?不是对噪声不敏感了吗?在低速时代(KHz,MHZ),工程师主要精力都花在电路功能和逻辑设计上,没有人搞信号完整性。但是对高速信号就不一样了。比如下面个例子,同样的信号传输路径,信号源的内阻和传输线不匹配,1MHZ下信号依然很完美,1GHz时信号就变形了。

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造成信号变形的原因有很多,损耗、延迟、反射、串扰、电源噪声,这些都是信号完整性要解决的问题。信号完整性最终要解决的指标就是信号的误码率。信号完整性看似容易,实际上涉及的内容非常庞杂,数字信号,PCB的工艺,传输线,串扰,S参数,电源,眼图,仿真、测试,要把一个项目,一个系统的信号完整性设计好不是那么容易的一件事。

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