李玉山 信号完整性(SI)分析-11 12有损传输线.pdf

李玉山 信号完整性(SI)分析-11 12有损传输线.pdf

  1. 1、本文档共126页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
李玉山 信号完整性(SI)分析-11 12有损传输线

高速电路与系统互连设计中 信号完整性(SI)分析 (之11~12[九]:有损线、材料特 性和上升边退化) 李玉山 西安电子科技大学电路CAD研究所 9.0 引言 边沿快速变化的信号经过一段长传输线之后,输出信号 的上升边将变长。图9.1 是上升边为 50 ps 的信号在FR4(最 常用的玻璃纤维 PCB 板)上经过 36in 长、50Ω的传输线线 条后测得的响应。从图中可以看出上升边几乎拉长到 1 ns。 这种由传输线损耗引起的上升边退化将会引起符号间干扰 (ISI)和眼图的塌陷。 前 (其实,前一章的时延ΔTD 中也有上升边退化的问题, 面并未单独加以讨论。此处才把时延和退化分开论述。) input ──输入 after 36 inches ──36in 后 2 nsec/div ── 2ns/格 50mV/div ── 50mV/格 图 9.1 经过 50Ω、36in 长传输线的输入和输出信号,其中输入信 号的上升边为 50ps,而输出信号的上升边则为1ns 对于所有时钟频率高于 1GHz、传输长度超过 10in 的信 号,例如在高速链路 (Serial Link)和千兆比特以太网中, 传输线损耗是首要的信号完整性问题。 提示 实际传输线中传播的信号,上升边变长是由于信号的高频分量衰减要比 低频分量衰减大得多。 在频域中分析与频率相关的损耗是最简单的。实际上, 由损耗线产生的问题具有明显的时域特征。所以,最终必 须在时域中分析总的响应。这一章中,首先在频域理解损 耗机理;然后再到时域估计它对信号完整性的影响(本章讨 论两种损耗:导线损、介质损及其退化分析)。 9.1 有损线的不良影响 如果损耗与频率无关,低频与高频衰减相同,整个信号 幅度上一致地降低,上升边形状保持不变。图 9.2 说明了这 一点。这种常量型衰减不影响信号上升边、时序和抖动。 Voltage,V ── 电压,V Time,nsec ── 时间,ns 图9.2 损耗与频率无关时,上升边为 100ps的信号传播仿真波形, 损耗只影响到信号的幅度 当信号沿着实际有损传输线传播时,高频分量幅度减小 而低频幅度不变。选择性衰减使得信号带宽降低,信号的 上升边拉长。上升边拉长就是一种主要的上升边退化。 如果上升边的退化与位的周期相比很小,位序模式 (在 通信中所谓的 bps 数据流中,由每个位接连组成的结构形 状)将比较稳定,并与数据流中前面的历经情况无关。在一 个位周期结束时,信号已经稳定并达到终值。无论前边那 一位是高还是低,也不管该位居高或低多长时间,位流中 某一位的电压波形将与之前的那一位相互独立。这种情况 下,不存在符号间干扰(Intersymbol Interference,ISI)。 如果之前长时间内位序模式为高,接着一位降低后立即 再升高,则低电平位无论如何都没有时间降低到最低电压值 可见,单个位的实际电平准确值取决于之前的位序模式,图 9.3 说明,这就被称作是符号间干扰或 ISI。 Voltage,V ── 电压,V Time,nsec ── 时间,ns 图 9.3 5GHz 时钟驱动伪随机位流。左:上升边远小于位周期时的 位序模式;右:上升边与位周期相当时的位序模式,它使得电压电平 与模式有关并造成符号间干扰 频率相关损耗—上升边退化引起符号间干扰:具体某一 位

文档评论(0)

yaocen + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档