河南数字信号测试推荐货源

时间:2024年05月27日 来源:

为了提高信号在高速率、长距离情况下传输的可靠性,大部分高速的数字串行总线都会采用差分信号进行信号传输。差分信号是用一对反相的差分线进行信号传输,发送端采用差分的发送器,接收端相应采用差分的接收器。图1.13是一个差分线的传输模型及真实的差分PCB走线。

采用差分传输方式后,由于差分线对中正负信号的走线是紧密耦合在一起的,所以外界噪声对于两根信号线的影响是一样的。而在接收端,由于其接收器是把正负信号相减的结果作为逻辑判决的依据,因此即使信号线上有严重的共模噪声或者地电平的波动,对于的逻辑电平判决影响很小。相对于单端传输方式,差分传输方式的抗干扰、抗共模噪声能力 提高。 幅度测量是数字信号常用的测量,也是很多其他参数侧鲁昂的基础。河南数字信号测试推荐货源

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采用同步时钟的电路减少了出现逻辑不确定状态的可能性,而且可以减小电路和信号布线时延的累积效应,所以在现代的数字系统和设备中***采用。采用同步电路以后,数字电路就以一定的时钟节拍工作,我们把数字信号每秒钟跳变的比较大速率称为信号的数据速率(BitRate),单位通常是bps(bitspersecond)或者bit/s。大部分并行总线的数据速率和系统中时钟的工作频率一致,比如某51系列单片机工作在11.0592MHz时钟下,其数据线上的数据速率就是11.0592Mbps;也有些特殊的场合采用DDR方式(DoubleDataRate)采样,数据速率是其时钟工作频率的2倍,比如某DDR4内存芯片,其工作时钟是1333MHz,其数据速率是2666Mbps。还有些高速传输的情况,比如PCle、USB3.0、SATA、RapidIO、100G以太网等总线,时钟信息是通过编码嵌入在数据流中,这种情况下虽然在外部看不到有专门的时钟传输通道,但是其工作起来仍然有特定的数据速率。宁夏数字信号测试高速信号传输数字信号是离散的。它的幅度被限制在一个确定的值。

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高速数字接口与光电测试

看起来我们好像找到了解决问题的方法,但是,在真实情况下,理想窄的脉冲或者无限 陡的阶跃信号是不存在的,不仅难以产生而且精度不好控制,所以在实际测试中更多使用正 弦波进行测试得到频域响应,并通过相应的物理层测试系统软件进行频域到时域的转换以 得到时域响应。相比其他信号,正弦波更容易产生,同时其频率和幅度精度更容易控制。矢 量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA)可以在高达几十GHz 的频率范围内通过  正弦波扫频的方式精确测量传输通道对不同频率的反射和传输特性,动态范围可以达到 100dB以上,所以在现代高速数字信号质量的分析中,会借助高性能的矢量网络分析仪对高 速传输通道的特性进行测量。矢量网络分析仪测到的一段差分传输线的通道损 耗及根据这个测量结果分析出的信号眼图。

要想得到零边沿时间的理想方波,理论上是需要无穷大频率的频率分量。如果比较高只考虑到某个频率点处的频率分量,则来出的时域波形边沿时间会蜕化,会使得边沿时间增大。例如,一个频率为500MHz的理想方波,其5次谐波分量是2500M,如果把5次谐波以内所有分量成时域信号,贝U其边沿时间大概是0.35/2500M=0.14ns,即140ps。

我们可以把数字信号假设为一个时间轴上无穷的梯形波的周期信号,它的傅里叶变换

对应于每个频率点的正弦波的幅度,我们可以勾勒出虚线所示的频谱包络线, 可以看到它有两个转折频率分别对应1/材和1/”(刁是半周期,。是边沿时间)

从1/叫转折频率开始,频谱的谐波分量是按I/?下降的,也就是-40dB/dec (-40分贝每 十倍频,即每增大十倍频率,谐波分量减小100倍)。可以看到相对于理想方波,从这个频 率开始,信号的谐波分量大大减小。 数字信号处理中的基础运算;

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值得注意的是,在同步电路中,如果要得到稳定的逻辑状态,对于采样时钟和信号间的时序关系是有要求的。比如,如果时钟的有效边沿正好对应到数据的跳变区域附近,可能会采样到不可靠的逻辑状态。数字电路要得到稳定的逻辑状态,通常都要求在采样时钟有效边沿到来时被采信号已经提前建立一个新的逻辑状态,这个提前的时间通常称为建立时间(SetupTime);同样,在采样时钟的有效边沿到来后,被采信号还需要保持这个逻辑状态一定时间以保证采样数据的稳定,这个时间通常称为保持时间(HoldTime)。如图1.6所示是一个典型的D触发器对建立和保持时间的要求。Data信号在CLK信号的有效边沿到来t、前必须建立稳定的逻辑状态,在CLK有效边沿到来后还要保持当前逻辑状态至少tn这么久,否则有可能造成数据采样的错误。示波器进行数字信号的幅度测试;河南数字信号测试推荐货源

数字通信的带宽表征为:bit的传输速率;河南数字信号测试推荐货源

为了提高串行数据传输的可靠性,现在很多更高速率的数字接口采用对数据进行编码后再做并/串转换的方式。编码的方式有很多,如8b/9b编码、8b/10b编码、64b/66b编码、128b/130b编码等,下面以当下流行的ANSI8b/10b编码为例进行介绍。

在ANSI8b/10b编码方式中,8bit的数据先通过相应的编码规则转换成10bit的数据,再进行并/串转换;接收端收到信号后先把串行数据进行串/并转换得到10bit的数据,再通过10bit到8bit的解码得到原始传输的8bit数据。因此,如果发送端并行侧的数据速率是8bit×100Mbps,通过8b/10b编码和并/串转换后的串行侧的数据速率就是1bit×1Gbps。8b/10b编码方法早由IBM发明,后来成为ANSI标准的一部分(ANSIX3.230-1994,clause11),并在通信和计算机总线上广泛应用。表1.1是ANSI8b/10b编码表的一部分,以数据0x00为例, 河南数字信号测试推荐货源

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