《高速信號(hào)傳輸原理》課件

高速信號(hào)傳輸原理本課程將深入探討高速信號(hào)傳輸?shù)脑砗蛯?shí)踐，幫助您掌握高速電子設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的技術(shù)和知識(shí)。課程學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解高速信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ)知識(shí)2掌握常見(jiàn)的信號(hào)傳輸標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)3學(xué)習(xí)信號(hào)完整性分析和優(yōu)化方法4具備高速電子設(shè)計(jì)實(shí)踐能力信號(hào)傳輸基礎(chǔ)信號(hào)類型數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)、混合信號(hào)傳輸介質(zhì)導(dǎo)線、光纖、無(wú)線電波傳輸特性帶寬、延遲、阻抗電磁波理論1麥克斯韋方程組電磁波的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)2電磁波傳播特性波長(zhǎng)、頻率、速度3電磁波與介質(zhì)的相互作用反射、折射、吸收信號(hào)傳播機(jī)理1信號(hào)發(fā)射驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生信號(hào)2信號(hào)傳輸信號(hào)在傳輸介質(zhì)中傳播3信號(hào)接收接收器接收信號(hào)屏蔽與接地屏蔽防止外部干擾接地提供參考電壓共模抑制消除共模噪聲信號(hào)反射與饋電阻抗不匹配信號(hào)反射產(chǎn)生饋電信號(hào)反射導(dǎo)致信號(hào)衰減線路損耗與色散線路損耗信號(hào)在傳輸過(guò)程中的能量損耗色散信號(hào)在傳輸過(guò)程中的展寬線路失真與噪聲失真信號(hào)形狀發(fā)生改變?cè)肼暩蓴_信號(hào)疊加信號(hào)傳輸標(biāo)準(zhǔn)PCB布線設(shè)計(jì)原則1層數(shù)選擇根據(jù)信號(hào)速度和密度2阻抗控制保證信號(hào)完整性3走線長(zhǎng)度避免信號(hào)反射4布線間距降低串?dāng)_連接器選擇與應(yīng)用類型選擇根據(jù)信號(hào)類型和速度插拔性能保證可靠連接電氣特性匹配阻抗和信號(hào)完整性高速差分信號(hào)1差分傳輸減少共模噪聲2阻抗匹配降低信號(hào)反射3信號(hào)完整性提高傳輸效率LVDS信號(hào)傳輸?shù)碗妷翰罘中盘?hào)低功耗，低噪聲，高速度應(yīng)用場(chǎng)景液晶顯示器，數(shù)字視頻接口PCIExpress信號(hào)高速總線標(biāo)準(zhǔn)高帶寬，高性能，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)信號(hào)特點(diǎn)差分傳輸，高速率，低延遲HDMI信號(hào)傳輸1數(shù)字視頻接口傳輸音頻和視頻信號(hào)2高清畫質(zhì)支持1080p和4K分辨率3應(yīng)用廣泛電視，投影儀，顯示器USB信號(hào)特性通用串行總線數(shù)據(jù)傳輸，供電，控制多種版本USB2.0，USB3.0，USB3.1應(yīng)用場(chǎng)景外設(shè)連接，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)SATA信號(hào)分析串行ATA接口連接硬盤和光驅(qū)傳輸速度SATA1.5Gbps，SATA3.0Gbps數(shù)據(jù)完整性ECC糾錯(cuò)機(jī)制DDR信號(hào)完整性1雙倍數(shù)據(jù)速率提高數(shù)據(jù)傳輸速度2時(shí)序控制精確控制數(shù)據(jù)讀寫3信號(hào)完整性保證數(shù)據(jù)可靠性時(shí)鐘信號(hào)設(shè)計(jì)1時(shí)鐘頻率決定數(shù)據(jù)傳輸速度2時(shí)鐘抖動(dòng)影響信號(hào)完整性3時(shí)鐘分布保證時(shí)鐘同步串?dāng)_抑制技術(shù)走線間距增加走線間距，降低串?dāng)_屏蔽層使用屏蔽層隔離信號(hào)差分信號(hào)采用差分信號(hào)傳輸信號(hào)完整性測(cè)試1眼圖分析評(píng)估信號(hào)質(zhì)量2時(shí)域反射儀檢測(cè)信號(hào)反射3頻譜分析儀分析信號(hào)頻譜EMI抑制與規(guī)范電磁干擾電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)EMI規(guī)范限制電磁輻射抑制技術(shù)濾波器，屏蔽，接地信號(hào)隔離與濾波信號(hào)隔離防止信號(hào)串?dāng)_濾波器去除干擾信號(hào)工程實(shí)踐案例高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)用高速信號(hào)傳輸技術(shù)高速通信網(wǎng)絡(luò)滿足高帶寬需求信號(hào)傳輸標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比信號(hào)完整性仿真1仿真軟件HSPICE，ADS2仿真模型構(gòu)建電路模型3仿真結(jié)果分析信號(hào)完整性信號(hào)完整性測(cè)量1眼圖測(cè)量評(píng)估信號(hào)質(zhì)量2阻抗測(cè)量檢測(cè)阻抗匹配3串?dāng)_測(cè)量分析信號(hào)串?dāng)_信號(hào)完整性優(yōu)化走線優(yōu)化調(diào)整走線長(zhǎng)度和間距阻抗匹配使用阻抗匹配器濾波技術(shù)使用濾波器去除噪聲結(jié)語(yǔ)與總結(jié)