基于信号完整性分析的高速电路设计

随着电子系统时钟频率的日益提高,确定和解决信号完整性问题越来越关键。文章以设计一种高速高精度数据采集系统为例,通过信号完整性分析,解决高速电路中的反射、串扰和时序错误的问题。     

信号反射研究及解决方案

现代高速电路设计中信号完整性问题常常造成严重的电路故障,导致系统不能发挥正常功能。研究了信号反射形成的机理,分析了改善反射的解决措施,在某一系统设计初期采用了Altium Designer信号完整性分析工具进行了初步仿真,系统DM网络处信号发生畸变,影响系统正常工作,根据分析采用了不同的端接方法改善信号传输,最终表明串阻端接能有效解决信号畸变问题,使系统恢复正常工作。     

SOC设计中信号完整性问题的探讨

本文阐述了SOC设计中的典型信号完整性问题．描述了信号完整性问题的表现形式,着重分析了影响信号完整性的几个常见问题-串扰．电磁干扰和反射,并有针对性地提出了解决问题的具体方案。在电路设计中．采取相应的措施能有效地提高信号完整性。     

利用眼图解决USB在布线中的信号完整性问题

随着处理器运算能力的提升,总线数据传输速率成为了瓶颈,如何更快地增加总线数据传输率成为工程师热点研究问题之一。本文是以通用串行总线USB2.0为对象,阐述了高速互连中影响信号完整性的传输线理论,提出了USB信号的眼图模板,借助于Mentor信号完整性工具Hyperlynx进行仿真分析,结果表明差分传输线的特性阻抗给高速设计带来影响,为高速电路设计提供布局布线的理论依据。     

仪控系统PCB设计中IBIS模型的研究与应用

随着高速电路快速发展,板级信号完整性问题越来越突出。针对高速数字电路反射与串扰问题,本文分析产生问题原因,并提出相应改善措施。最后,借助Cadence工具及IBIS模型对核电数字化保护系统控制卡关键通信网络进行仿真分析,验证方法的合理性。结果表明：合理的并联端接匹配能有效解决反射问题,恰当的地线隔离和线间距调整能有效降低串扰影响,对指导PCB设计具有积极的现实意义。     

基于示波器的信号完整性测试研究

针对测井电缆遥传系统中井下信号完整性的测试,提出了一种利用示波器来实现的方法,并采用该方法对遥传系统的井下信号进行了串扰测试和眼图测试,最后对测试结果进行了分析。分析结果表明,遥传系统井下信号的完整性是良好的。同时也表明,利用高精度示波器来测试信号完整性的方法是可行的。     

井下高频电路信号传输中的阻抗匹配

在井下存在复杂的电磁干扰,电路中的高频信号由于信号电磁波的影响,信噪比会因此降低,信号功率会在传输过程中衰减。应用电磁波理论对传输线变压器的系统分析,通过使用传输线变压器,使得高频信号在普通电路中的不利因素得到解决,利用传输线变压器实现阻抗匹配,提高传输线的信号传输效率。最终使井下传输信号的误码率降低到0.3%以下。     

多层PCB板载系统设计中信号完整性的研究

在系统介绍了与PCB设计相关的理论和实践知识的基础上,分析了各种信号完整性问题产生的原因,并提出了多层PCB设计中信号完整性的系统模型与信号完整性设计方法。     

传输线耦合下的差分对共模特性分析

基于差分信号奇模和偶模特性,分析和研究了传输线耦合对差分传输线的影响,研究表明由于传输线间的边缘场耦合,差分传输线的特性阻抗和传输时延均发生改变,从而引发阻抗不连续和信号错位,并最终导致共模噪声和EMI等信号完整性问题。传输线与差分传输线的耦合距离越小,耦合电容的不对称性就越大,引发的共模噪声也就越大。最后通过频域和时域实验验证了共模特性理论分析,实验结果表明,传输线与差分传输线间的两倍线宽间距将有效减小传输线与差分传输线耦合的差异,从而降低共模噪声和阻抗不连续以提高信号传输质量。     

高速信号采集系统设计及信号完整性分析(英文)

本装置根据实测弹丸的初速度和敌机飞行高度及航速、航向对引信的起爆时间进行证测试。针对中高速信号进行采集的特殊要求,通过对被测信号的特性分析,结合系统的实际情况从芯片选择、传输方式、信号处理以及后期的PCB设计制作等进行分析。对每个过程中可能出现的影响信号完整性和精准性的干扰提出相应的预防措施,对系统PCB中部分关键网络进行仿真,制定器件的布局布线约束。实验验证本测量装置可达到精准测量、无丢失数据。     

IBIS模型的信号完整性研究与仿真应用

针对IBIS模型的正确应用,提出了快速验证IBIS模型的准确性以及IBIS模型在信号完整性分析中的仿真方案.首先介绍了模型中数据之间的一种隐含联系,能快速检验所获取IBIS模型的正确性;其次对光纤测温系统进行了基于IBIS模型的信号完整性仿真分析,从IBIS模型中提取引脚的输出阻抗进行反射仿真,然后,在相同线宽的条件下...     

基于归一化网络的多枝节阻抗匹配仿真

为使微波电路或系统无反射,行驻波尽最接近行波状态,从而使得负载功率达到最大的阻抗匹配问题一般采用双枝节阻抗匹配;但是双枝节匹配对于负载阻抗的电导有严格要求,可能会出现匹配失败.通过归一化网络计算多枝节问题,使计算无耗传输线的匹配问题时无需考虑系统的特性阻抗和波长,只需考虑网络矩阵进行级联计算后的阻抗匹配,弥补了图解法的...     

CAN网络在汽车控制系统的应用

针对汽车布线庞大复杂的问题,设计了一种汽车CAN网络控制系统。系统分为高速CAN和低速CAN两部分,由高速数据采集模块、低速数据采集模块、仪表显示模块、车灯控制模块、上位机监控模块组成。完成了模拟信号、数字信号和开关信号的采集与处理;油量、水温、转速、车速、本次里程和总里程的输出显示。经试验调试表明,两条CAN网络的数据传输速率分别达到500 kbps和125 kbps,满足发动机的高速和实时性要求以及车身的普通实时性通信要求。     

激光三角位移传感器信号采集系统设计

基于LabVIEW虚拟仪器技术,使用LK-G3100激光位移传感器和阿尔泰PCI2005数据采集卡硬件,在LabVIEW2009软件开发平台上设计完成了模拟量信号采集系统。设计的信号采集系统实现了激光位移传感器的模拟量电压信号的采集和处理,将数据采集技术、网络通信和数据库管理技术集成在同一个控制系统之下,并且结构设计简单、通用性强、扩展便捷和数据传输效率高。有助于将本数据采集系统应用于不同测试装置,使得本数据采集系统具有很好的通用性,便于嵌入其他应用测试系统。     

基于S3C2410的LXI总线C类数据采集仪硬件设计

介绍了一种基于S3C2410的LXI总线C类数据采集仪硬件设计,该设计用AD9224来实现AD转换,用FIFO作为高速缓冲存储区．用CPLD实现控制逻辑,实现了高速数据采集、数据的快速传输和模块灵活控制三者的结合。文章对电路总体设计、电源、信号调理、数据采集、CPU以及网络接口等做了详细介绍。给出了一种LXI总线C类高速数据采集仪硬件的具体实现方式。     

用于闪电瞬态电场测量的高速采集系统设计

利用A/D转换芯片AD9057和基于Pockels效应的闪电电场传感器设计了一个闪电瞬态电场测量的高速采集系统,给出了高速采集系统的硬件电路和软件程序设计流程图。该系统主要包括:闪电电场传感、高速A/D转换、数据存储、数据处理。通过对闪电电场高速采集系统的硬件和软件设计,解决了数据采集过程中存在的高速A/D转换的速度与低速智能管理的速度不匹配问题,实现了带宽为0~10MHz的闪电瞬态电场信号采集。     

基于硫化铅探测器的信号检测电路设计

在靶场测试中,炸点时刻的探测对导弹引信的设计具有重要意义。弹丸炸点红外信号检测电路将炸点时刻信号传送给后续电路进行处理,最终得到炸点时间参数,为导弹的引信设计、制造以及改良均提供了必要条件。硫化铅探测器的信号检测电路经合理设计,将检测电路分为两部分分别进行设计,首先为硫化铅探测器设计了合适的前置放大电路,实现与硫化铅探测器的阻抗匹配,其次通过选择合适的高精密仪表运放设计主放大电路,实现高倍数的电压放大,同时达到有效抑制干扰信号和噪声的目的。最终通过实验,电路实现了对炸点的信号的捕捉并具备较好的信噪比。     

电子式电流互感器数据采集系统的研究

为了更好地适应电力计量系统数字化发展的趋势,设计了一种新型的电子式电流互感器数据采集系统。采用高速数字信号处理器(DSP)TMS320F2812芯片,外接14位的AD7894和信号调理电路,为了更好、更快地进行信号传送,DSP和AD7894之间采用光纤传输。给出了A/D控制程序流程图、仿真波形,并分析了测试结果。该系统具有强大功能的芯片和效率更高的软件使系统增强了数据采集和数据传输的速度和精度。该数据采集系统具有低功耗、高性能及良好的电隔离性。试验结果表明,测量精度符合IEC0.2级标准。