中兴通讯硬件一部巨作-信号完整性 近年来,通讯技术、计算机技术的发展越来越快,高速数字电路在设计中的运用越来 越多,数字接入设备的交换能力已从百兆、千兆发展到几十千兆。高速数字电路设计对信 号完整性技术的需求越来越迫切。 在中、 大规模电子系统的设计中, 系统地综合运用信号完整性技术可以带来很多好处, 如缩短研发周期、降低产品成本、降低研发成本、提高产品性能、提高产品可靠性。 数字电路在具有逻辑电路功能的同时,也具有丰富的模拟特性,电路设计工程师需要 通过精确测定、或估算各种噪声的幅度及其时域变化,将电路抗干扰能力精确分配给各种 噪声,经过精心设计和权衡,控制总噪声不超过电路的抗干扰能力,保证产品性能的可靠 实现。 为了满足中兴上研一所的科研需要, 我们在去年和今年关于信号完整性技术合作的基 础上,克服时间紧、任务重的困难,编写了这份硬件设计培训系列教材的“信号完整性” 部分。由于我们的经验和知识所限,这部分教材肯定有不完善之处,欢迎广大读者和专家 批评指正。 本教材的对象是所内硬件设计工程师, 针对我所的实际情况, 选编了第一章——导论、 第二章——数字电路工作原理、第三章——传输线理论、第四章——直流供电系统设计, 相信会给大家带来益处。同时,也希望通过我们的不懈努力能消除大家在信号完整性方面 的烦脑。 在编写本教材的过程中,得到了沙国海、张亚东、沈煜、何广敏、钟建兔、刘辉、曹 俊等的指导和帮助,尤其在审稿时提出了很多建设性的意见,在此一并致谢!
上传时间: 2013-11-15
上传用户:大三三
现代的电子设计和芯片制造技术正在飞速发展,电子产品的复杂度、时钟和总线频率等等都呈快速上升趋势,但系统的电压却不断在减小,所有的这一切加上产品投放市场的时间要求给设计师带来了前所未有的巨大压力。要想保证产品的一次性成功就必须能预见设计中可能出现的各种问题,并及时给出合理的解决方案,对于高速的数字电路来说,最令人头大的莫过于如何确保瞬时跳变的数字信号通过较长的一段传输线,还能完整地被接收,并保证良好的电磁兼容性,这就是目前颇受关注的信号完整性(SI)问题。本章就是围绕信号完整性的问题,让大家对高速电路有个基本的认识,并介绍一些相关的基本概念。 第一章 高速数字电路概述.....................................................................................51.1 何为高速电路...............................................................................................51.2 高速带来的问题及设计流程剖析...............................................................61.3 相关的一些基本概念...................................................................................8第二章 传输线理论...............................................................................................122.1 分布式系统和集总电路.............................................................................122.2 传输线的RLCG 模型和电报方程...............................................................132.3 传输线的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本质.................................................................................142.3.2 特征阻抗相关计算.............................................................................152.3.3 特性阻抗对信号完整性的影响.........................................................172.4 传输线电报方程及推导.............................................................................182.5 趋肤效应和集束效应.................................................................................232.6 信号的反射.................................................................................................252.6.1 反射机理和电报方程.........................................................................252.6.2 反射导致信号的失真问题.................................................................302.6.2.1 过冲和下冲.....................................................................................302.6.2.2 振荡:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分线的匹配.................................................................................392.6.3.4 多负载的匹配.................................................................................41第三章 串扰的分析...............................................................................................423.1 串扰的基本概念.........................................................................................423.2 前向串扰和后向串扰.................................................................................433.3 后向串扰的反射.........................................................................................463.4 后向串扰的饱和.........................................................................................463.5 共模和差模电流对串扰的影响.................................................................483.6 连接器的串扰问题.....................................................................................513.7 串扰的具体计算.........................................................................................543.8 避免串扰的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的产生..................................................................................................614.2.1 电压瞬变.............................................................................................614.2.2 信号的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 电场屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁场屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 电磁场屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 电磁屏蔽体和屏蔽效率.................................................................684.3.2 滤波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦电容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 设计中的EMI.......................................................................................754.4.1 传输线RLC 参数和EMI ........................................................................764.4.2 叠层设计抑制EMI ..............................................................................774.4.3 电容和接地过孔对回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走线规则.................................................................................79第五章 电源完整性理论基础...............................................................................825.1 电源噪声的起因及危害.............................................................................825.2 电源阻抗设计.............................................................................................855.3 同步开关噪声分析.....................................................................................875.3.1 芯片内部开关噪声.............................................................................885.3.2 芯片外部开关噪声.............................................................................895.3.3 等效电感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路电容的特性和应用.............................................................................925.4.1 电容的频率特性.................................................................................935.4.3 电容的介质和封装影响.....................................................................955.4.3 电容并联特性及反谐振.....................................................................955.4.4 如何选择电容.....................................................................................975.4.5 电容的摆放及Layout ........................................................................99第六章 系统时序.................................................................................................1006.1 普通时序系统...........................................................................................1006.1.1 时序参数的确定...............................................................................1016.1.2 时序约束条件...................................................................................1066.2 源同步时序系统.......................................................................................1086.2.1 源同步系统的基本结构...................................................................1096.2.2 源同步时序要求...............................................................................110第七章 IBIS 模型................................................................................................1137.1 IBIS 模型的由来...................................................................................... 1137.2 IBIS 与SPICE 的比较.............................................................................. 1137.3 IBIS 模型的构成...................................................................................... 1157.4 建立IBIS 模型......................................................................................... 1187.4 使用IBIS 模型......................................................................................... 1197.5 IBIS 相关工具及链接..............................................................................120第八章 高速设计理论在实际中的运用.............................................................1228.1 叠层设计方案...........................................................................................1228.2 过孔对信号传输的影响...........................................................................1278.3 一般布局规则...........................................................................................1298.4 接地技术...................................................................................................1308.5 PCB 走线策略............................................................................................134
标签: 信号完整性
上传时间: 2014-05-15
上传用户:dudu1210004
ADM3052和ADM3053隔离式CAN收发器是业界率先提供信号和电源隔离的集成器件,元件数量最多减少80%,且电路板空间最多缩减70%。
上传时间: 2013-11-05
上传用户:xymbian
ADM2582E/ADM2587E是具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器,适合用于多点传输线路上的高速通信应用。ADM2582E/ADM2587E包含一个集成式隔离DC-DC电源,不再需要外部DC/DC隔离模块。 该器件针对均衡的传输线路而设计,符合ANSI TIA/EIA-485-A-98和ISO 8482:1987(E)标准。 它采用ADI公司的iCoupler®技术,在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收器和一个isoPower DC/DC转换器。该器件采用5V或3.3V单电源供电,从而实现了完全集成的信号和电源隔离RS-485解决方案。 ADM2582E/ADM2587E驱动器带有一个高电平有效使能电路,并且还提供一个高电平接收机有效禁用电路,可使接收机输出进入高阻抗状态。 该器件具备限流和热关断特性,能够防止输出短路。 隔离的RS-485/RS-422收发器,可配置成半双工或全双工模式 isoPower™集成式隔离DC/DC转换器 在RS-485输入/输出引脚上提供±15 kV ESD保护功能 符合ANSI/TIA/EIA-485-A-98和ISO 8482:1987(E)标准 ADM2587E数据速率: 500 kbps 5 V或3.3V电源供电 总线上拥有256个节点 开路和短路故障安全接收机输入 高共模瞬态抑制能力: >25 kV/μs 热关断保护
上传时间: 2013-10-27
上传用户:名爵少年
一、概述JX系列静态信号继电器(以下简称继电器),用于交直流操作的保护和自动控制装置中,作为动作指示信号用。该继电器采用进口超小型元件、电子线路设计先进、结构合理,具有以下鲜明特点:1、继电器带有动作指示灯,既能电动复归,又能手动复归,有利于实现建立自动化无人值班要求。2、反应灵敏,动作速度快,解决了原电磁型信号继电器反应不了真空开关快速动作指示信号的缺陷。3、电流型继电器动作电流范围宽,从0.01~2A,可用一种规格代替原来的多种规格继电器,极大的有利于设计、选购。4、具有磁保持记忆功能。继电器无噪声,动作可靠。5、具有多组动合触点,能满足信号指示及远动等要求。可任意接入LED光字牌或白炽灯光字牌。6、外壳形式及端子接线同原电磁型的底座、尺寸和外形相同,可完全代替DXM-2A、DX-8、DX-8G、DX-11、DX-11A、DX-31A、DX-31B、DX-32A、DX-32B。长期使用,继电器无噪声。7、动作指示鲜明、可靠,寿命长。
上传时间: 2013-11-24
上传用户:妄想演绎师
在16MHZ频率下速度为16MIPS的8位RISC结构单片机,内含硬件乘法器。 支持JTAG端口仿真和编程,仿真效果比传统仿真同更真实有效。 8通道10位AD转换器,支持单端和双端差分信号输入,内带增益可编程运算放大器。 16K字节的FLASH存贮器,支持ISP、IAP编程,使系统开发、生产、维护更容易。 多达1K字节的SRAM,32个通用寄存器,三个数据指针,使用C语言编程更容易。 512字节的EEPROM存贮器,可以在系统掉电时保存您的重要数据。 多达20个中断源,每个中断有独立的中断向量入口地址。 2个8位定时/计数器,1个16位定时/计数器,带捕捉、比较功能,有四个通道的PWM。 硬件USART、SPI和基于字节处理的I2C接口。 杰出的电气性能,超强的抗干扰能力。每个IO口可负载40mA的电流,总电流不超过200mA。 可选片内/片外RC振荡、石英/陶瓷晶振、外部时钟,更具备实时时钟(RTC)功能;片内RC振荡可达8MHZ,频率可校调到1%精度;片外晶振振荡幅度可调,以改善EMI性能。 内置模拟量比较器。 可以用熔丝开启、带独立振荡器的看门狗,看门狗溢出时间分8级可调。 内置上电复位电路和可编程低电压检测(BOD)复位电路。 六种睡眠模式,给你更低的功耗和更灵活的选择。 ATMEGA16L工作电压2.7V-5.5V,工作频率0-8MHZ;ATMEGA16工作电压4.5-5.5V,工作频率0-16MHZ。 32个IO口,DIP40、TQFP44封装。 与其它8位单片机相比,有更高的程序安全性,保护您的知识产权。
上传时间: 2013-11-22
上传用户:wcl168881111111
LAXDK4.1P是多功能数字处理器,所有功能都通过双DSP处理实现。独立处理芯片实现全功能的参量均衡,精确分频,输出限幅。内置一个DSP效果器,包含两个独立的可编程引擎,分别处理回声、混响效果,实现无穷的效果组合。并且提供精确快速的反馈抑制功能。3路线路输入、背景音乐(BGM)功能,并带有同步视频切换。音乐通道配置7段全参量均衡适应千变万化的应用环境。话筒通道7段全参量均衡,配合优质话放电路带来清晰干净的演唱效果。超低音分频实现斜率、滤波器、上下限频点的全部可调,并配置3段参量均衡使调试更得心应手。独立中置输出通道,输出话筒直达声,并配置3段参量均衡大大提升演唱人声的表现能力。
上传时间: 2013-10-26
上传用户:herog3
以89S52单片机和EP1C6Q240C8型FPGA为控制核心的多功能计数器,是由峰值检波、A/D转换、程控放大、比较整形、移相网络部分组成,可实现测量正弦信号的频率、周期和相位差的功能。多功能计数器采用等精度的测量方法,可实现频率为1Hz~10MHz、幅度为0.01~5Vrms的正弦信号的精确测频,以及频率为10Hz~100kHz、幅度为0.5~5Vrms的正弦信号精确测相。液晶显示器能够实时显示当前信号的频率、周期和相位差。该多功能计数器精度高,界面友好,实用性强。 Abstract: A multi-function counter,which uses89S52MCU and EP1C6Q240C8FPGA as a control core,consists of peak detector,A/D conversion,program-controlled amplification,compared shaping and phase-shifting network part.The counter measures the frequency,period and phase of sinusoidal signal.With the equal precision method,the multi-function counter achieves the precise frequency measurement of the sinusoidal signal which its frequency is from1Hz to10MHz,its amplitude is from0.01Vrms to5Vrms,as well as the accurate phase measurement of the sinusoidal signal which its frequency is from10Hz to100kHz,its amplitude is from0.5Vrms to5Vrms.The LCD monitor real-time displays the frequency,period and phase difference of current signal.The multi-function counter features high precision,friendly interface,and strong practical.
上传时间: 2013-11-15
上传用户:gy592333
介绍了一种基于C8051F020单片机的多路压力测量仪。该测量仪选用电阻应变式压力传感器采集压力信号,并经放大电路处理后送入C8051F020单片机,再由C8051F020单片机内部的A/D转换器将采集到的压力信号进行模数转化,然后分别对数据进行存储和显示。该测量仪能测量6路压力信号,并且各测量点都能单独检测和设置。由于采用了C8051F020单片机,简化了硬件电路,增强了抗干扰能力,使得测量仪具有测量精度高,冲击小等特点。 Abstract: A measurement apparatus for multi-channel pressure based on single chip microcomputer is introduced.It can measure 6 channels signal of the pressure,and the pressure measure points can be detection and located individually.The pressure signal sampling is obtained by resistor stress-type pressure sensors,the digital signals of 6 channels are collected through amplifying and adjustment circuit of pressure signals and internal integrated A/D converter of MCU.Finally,and it realizes the function to store and display data separately.C8051F020 was used to made hardware circuit simple,and it also enhanced the anti-interference ability.It features high precision and little impact.
上传时间: 2013-11-16
上传用户:yare
介绍一种基于单片机的多路温度采集及监控系统,能够测量6路温度信号,具有计算机联网功能,各测量点可以单独监控和设置,可根据用户的需求自动控制。测量温度范围为-10 ℃~200 ℃,控制方式采用模拟量调压模式。该系统具有控制精度高、冲击小等特点。 Abstract: A temperature collecting and surveillance-controlling system based on sing-chip microcomputer is introduced. It can measure 6 channel signal of the temperature,and it has a function of network connection.The temperature measure points can be monitored and located, it can be controlled automatic according to user’s demand.The temperature range is -10℃ to 200℃.The model of control is adjustable voltage with simulation. It features high precision and little impact.
上传时间: 2013-10-23
上传用户:bjgaofei