测量信号完整性测试系列

每个示波器都有自己独特的频率响应。频率响应是否平坦对于信号完整性至关重要。砖墙式频响示波器的带外噪声比较低,而高斯频响的边沿振铃比较低。图中显示了8GHz带宽示波器InfiniiumDSOS804A的幅度响应。垂直标度已放大到1db/格,8GHz带宽内的频响幅度变化十分轻微。

两款示波器测试的是同一个信号,它们的额定带宽、采样率及其他设置均相同。右图中的波形精确地再现了被测信号的各个频谱分量,但左图中的波形却没有。为什么有这种区别?这是因为,右图中的示波器采用了校正滤波器,幅度和相位响应是平坦的,而左图中的示波器则不然。 信号完整性测试总结及常见问题；测量信号完整性测试系列

我们现在对比一下两款示波器。小信号具有一定的幅度，当示波器垂直设置设为16mV全屏时，它会占据几乎全屏的空间。Infiniium9000系列示波器等传统示波器硬件支持的小刻度是7mV/格,低于该设置的垂直刻度,是用软件放大实现的,7mV/格的设置意味着量程是56mV(7mV/格x8格),该示波器采用了8位ADC,量化电平数是256,因此其小分辨率为218uV。InfiniiumS系列示波器采用了10位ADC,硬件支持的小垂直刻度是2mV/格,并且该设置支持满带宽。2mV/格设置对应的量程为16mV(2mV/格x8格),因此分辨率为16mV/1024,即为15.6uV—是传统的8位示波器的14倍智能化多端口矩阵测试信号完整性测试商家克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性考虑的问题？

2.3 测量插入损耗和回波损耗在简单的应用中，TDR 的端口与单端传输线的末端相连。端口 1 是我们所熟悉的 TDR 响应，而通道 2 是发射的信号。如图 29 所示，在一条均匀的 8 英寸微带传输线的 TDR 响应中，线末端的阻抗为 50 欧姆。这个阻抗来自与被测件末端相连的电缆，终连接到 TDR 第二通道内的源端。

8英寸长微带传输线在20毫伏/格和500皮秒/格刻度下的TDR/TDT响应。此应用的时基为500皮秒/格，垂直刻度为20毫伏/格。游标用于提取47.4欧姆的线阻抗。注意绿线，即通过互连发送的信号，在100毫伏/格的刻度上，它显示出信号进入线的前端、正好在中途出来、反射离开后端，然后在源端接收。TDR信号着眼于信号在互连上的往返时间，然后再回到前端，而TDT信号则着眼于通过互连的单程。在时域显示中，我们可以看到在线两端加载SMA的阻抗不连续，并且能看到它不是完全均匀的传输线。以20毫伏/格的刻度或10%/格的反射系数来看，阻抗变化约为1欧姆。

    当今的电子设计工程师可以分成两种，一种是已经遇到了信号完整性问题，一种是将要遇到信号完整性问题。对于未来的电子设备，频率越来越高，射频元器件越来越小，越来越集中化、模块化。因此电磁信号未来也会变得越来越密集，所以提前学习信号完整性和电源完整性相关的知识可能对于我们对于电路的设计更有益处吧。对信号完整性和电源完整性分析中常常分为五类问题：1、单信号线网的三种退化（反射、电抗，损耗）反射：一般都是由于阻抗不连续引起的，即没有阻抗匹配。反射系数=ZL-ZO/(ZL+ZO)，其中ZO叫做特性阻抗，一般情况下中都为50Ω。为啥是50Ω，75Ω的的传输损耗小，33Ω的信道容量大，所以选择了他们的中间数50Ω。下图为点对电拓扑结构四种常用端接。 信号完整性包含数字示波器，逻辑分析仪。

信号完整性（英语：Signal integrity, SI）是对于电子信号质量的一系列度量标准。在数字电路中，一串二进制的信号流是通过电压（或电流）的波形来表示。然而，自然界的信号实际上都是模拟的，而非数字的，所有的信号都受噪音、扭曲和损失影响。在短距离、低比特率的情况里，一个简单的导体可以忠实地传输信号。而长距离、高比特率的信号如果通过几种不同的导体，多种效应可以降低信号的可信度，这样系统或设备不能正常工作。信号完整性工程是分析和缓解上述负面效应的一项任务，在所有水平的电子封装和组装，例如集成电路的内部连接、集成电路封装、印制电路板等工艺过程中，都是一项十分重要的活动。信号完整性考虑的问题主要有振铃（ringing）、串扰（crosstalk）、接地反弹、扭曲(skew)、信号损失和电源供应中的噪音。信号完整性测试项目可以分为几大类；校准信号完整性测试多端口矩阵测试

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我们现在看一个具体示例:图3中，两款示波器都已设置为800mV全屏显示。8位ADC示波器的分辨率是3.125mV，即，800mV除以28(256个量化电平)。10位ADC示波器的分辨率是0.781mV，即，800mV除以210(1024个量化电平)。计算出来的分辨率又被称作小量化电平，在正常采集模式下，是示波器能识别的信号小变化范围。示波器通常支持高分辨率采集模式，在该模式下，要得到正确的信号，示波器的模拟前端要能够防混叠，且采样率远大于实际需要的采样率。也有的厂家采用过采样技术配合DSP滤波器来提高示波器的垂直分辨率，然后给出一个指标，说高分辨率模式下，其位数是多少。以InfiniiumS系列示波器为例，其ADC固有分辨率是10位，高分辨率模式下是12位。高分辨率模式要求ADC实际支持的采样率远高于被测信号测量所需的硬件带宽。提升分辨率，可以选择更高位数的ADC，同时示波器的垂直刻度选择范围要更宽。测量信号完整性测试系列