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信号完整性在嵌入式板卡中的应用 预览
1
作者 谢岩 《数字技术与应用》 2019年第1期63-64,共2页
本文简要介绍了我们在设计嵌入式板卡时经常遇到的信号完整性问题,并由此引入与信号完整性相关的理论知识。最终总结出,在嵌入式板卡设计中,为了有效规避信号完整性问题的出现,我们应当遵循的设计要点。
关键词 信号完整性 信号反射 特征阻抗 阻抗匹配
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高速PCB差分孔阻抗的影响因素及优化研究 预览
2
作者 袁为群 宋建远 《印制电路信息》 2019年第8期7-11,共5页
导通孔的阻抗对信号完整性的影响不可忽略,实践发现差分孔阻抗对高速互连电路的信号完整性有较大的影响。文章通过导通孔的影响因素分析和试验方案评估,改善孔阻抗可以从三个方面进行:孔径、焊盘和反焊盘。而且,在研究实践中把高速PCB... 导通孔的阻抗对信号完整性的影响不可忽略,实践发现差分孔阻抗对高速互连电路的信号完整性有较大的影响。文章通过导通孔的影响因素分析和试验方案评估,改善孔阻抗可以从三个方面进行:孔径、焊盘和反焊盘。而且,在研究实践中把高速PCB孔设计和制造工艺相结合,创新性地把控深钻技术应用到导通孔设计,给出了差分孔阻抗优化的解决方案。本文通过理论分析和PCB测试验证了优化设计的有效性。 展开更多
关键词 高速印制电路板 信号完整性 差分孔阻抗 压接孔 控深钻
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合理运用SI技术快速收敛高速数字电路设计 预览
3
作者 贾明福 宋舒雯 +1 位作者 王宁 袁寰 《导航定位与授时》 2019年第2期81-86,共6页
随着数字电路集成度和工作频率的不断提高,信号完整性(Signal Integrity,SI)问题在产品研制过程中越来越突出。以惯导系统中的某导航计算机为例,针对故障信号回路,使用仿真软件对其SDRAM时钟信号进行信号完整性仿真,并进行优化设计。通... 随着数字电路集成度和工作频率的不断提高,信号完整性(Signal Integrity,SI)问题在产品研制过程中越来越突出。以惯导系统中的某导航计算机为例,针对故障信号回路,使用仿真软件对其SDRAM时钟信号进行信号完整性仿真,并进行优化设计。通过对比优化前和优化后的仿真与测量结果,验证了由于端接参数不匹配造成SDRAM时钟信号的非单调性畸变问题。仿真与测量结果表明,在产品研制流程中加入信号完整性仿真环节有利于设计快速收敛,提前规避风险,缩短研发周期,降低设计成本,提高电路产品的可靠性和电磁兼容性。 展开更多
关键词 数字电路 导航计算机 信号完整性 SDRAM 仿真
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激光通信信标激光器仿真与测试方法研究
4
作者 杨存亮 高峰 +2 位作者 陈大海 安博言 袁山山 《应用激光》 CSCD 北大核心 2019年第3期521-524,共4页
介绍了激光通信中用于信标探测的大功率窄脉冲半导体激光器的驱动仿真方法和测试方法,原理仿真采用储能法在multisim中进行激光器驱动功能验证,然后利用器件的IBIS或者spice模型对核心器件功能进行了电源完整性和信号完整性仿真,最后介... 介绍了激光通信中用于信标探测的大功率窄脉冲半导体激光器的驱动仿真方法和测试方法,原理仿真采用储能法在multisim中进行激光器驱动功能验证,然后利用器件的IBIS或者spice模型对核心器件功能进行了电源完整性和信号完整性仿真,最后介绍了输出光脉冲的峰值功率与平均功率的测试方法。最终设计结果表明,功能仿真和后端仿真结果与驱动电路的电流和脉宽设计参数一致。 展开更多
关键词 储能法 IBIS模型 SPICE模型 信号完整性
多层PCB介质基板中嵌入高K材料对信号完整性的影响 预览
5
作者 胡玉生 《安全与电磁兼容》 2019年第4期53-56,共4页
采用数值仿真分析了多层PCB的电源/地平面中嵌入高K材料对过孔转换信号完整性的影响。研究了电源/地平面间的介质层整体采用高介电常数(高K)材料时信号过孔的S参数,并提出了两种局部添加高K材料的方法,一是在过孔周围布置一个包围过孔... 采用数值仿真分析了多层PCB的电源/地平面中嵌入高K材料对过孔转换信号完整性的影响。研究了电源/地平面间的介质层整体采用高介电常数(高K)材料时信号过孔的S参数,并提出了两种局部添加高K材料的方法,一是在过孔周围布置一个包围过孔的介质柱,二是在过孔周围均匀布置若干个小介质柱。计算结果表明,介质层整体采用高K材料会引起较多的谐振,信号完整性变差;当嵌入介质材料的介电常数足够大时,在过孔周围局部嵌入高K材料的方法可明显增强信号完整性,其中,包围过孔的单个介质柱在高频时的性能良好,而在过孔周围嵌入多个小介质柱在低频时的效果较好。 展开更多
关键词 信号完整性 过孔转换 嵌入式电容 高K 材料 电源/地平面 多层PCB
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温度和频率对互连线信号完整性的影响 预览
6
作者 魏建军 王振源 +3 位作者 陈付龙 刘乃安 李晓辉 韦娟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期834-838,共5页
针对VLSI中的互连线信号完整性问题,研究温度和频率对电阻、电感和电容的影响。在温度和频率的作用下,采用多节RLC模型,分别探讨温度和频率对互连线电学特性的影响,研究互连线的信号完整性问题。结果表明:在温度和频率的双重影响下,对... 针对VLSI中的互连线信号完整性问题,研究温度和频率对电阻、电感和电容的影响。在温度和频率的作用下,采用多节RLC模型,分别探讨温度和频率对互连线电学特性的影响,研究互连线的信号完整性问题。结果表明:在温度和频率的双重影响下,对温度和频率比较敏感的第5层互连线,在信号上升时间为0. 05 ns,负载是0. 1pF电容时,信号的延迟比没有考虑温度和频率影响时的延迟多121 ps;当负载是电阻时,延迟变化不大。温度对串扰的影响较小,频率对串扰的影响较大,在温度和频率的双重影响下,阻性负载时远端串扰变大,近端串扰变小,而容性负载时近端串扰和远端串扰都变小。 展开更多
关键词 温度 频率 趋肤效应 延迟 串扰 信号完整性 互连线 阻性负载 容性负载
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过孔转换信号完整性分析的区域分解有限元法 预览
7
作者 胡玉生 熊祥 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期467-472,共6页
提出了一种基于区域分解的二维有限元法分析多层印制电路板电源/地平面中过孔转换结构的信号完整性.过孔电流产生的电磁场呈三维结构,其中,一部分电磁波沿过孔轴向传输,另一部分电磁波在电源/地平面间沿径向传播.采用一虚拟柱面将求解... 提出了一种基于区域分解的二维有限元法分析多层印制电路板电源/地平面中过孔转换结构的信号完整性.过孔电流产生的电磁场呈三维结构,其中,一部分电磁波沿过孔轴向传输,另一部分电磁波在电源/地平面间沿径向传播.采用一虚拟柱面将求解区域分割为过孔区和电源/地平面区.将过孔区建模为以周向磁场为主分量的二维轴对称问题,而将电源/地平面区建为以垂直电场为主分量的二维模型.首先求解电源/地平面区的二维边值问题获得分割边界上节点的波阻抗,然后将该波阻抗代入过孔区模型中分割边界节点的边界条件,从而计算出过孔信号传输的S参数.所提方法通过模型缩减可实现对微细过孔结构信号完整性的精确快速计算,且采用全波电磁场分析软件对算法的有效性和准确性进行了验证. 展开更多
关键词 过孔 电源/地平面 信号完整性 区域分解 有限元法
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DDR4并行互连传输串扰特性仿真与分析 预览
8
作者 李川 王彦辉 郑浩 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期612-617,共6页
为满足高带宽存储应用需求,访存速率和互连密度越来越高。DDR4作为主存领域应用广泛且速率较快的并行存储互连技术,上升/下降沿时间或低至百ps量级,信号间串扰不容忽视。以某DDR4驱动模型和板级嵌入式应用为研究对象,建立多线打扰模型,... 为满足高带宽存储应用需求,访存速率和互连密度越来越高。DDR4作为主存领域应用广泛且速率较快的并行存储互连技术,上升/下降沿时间或低至百ps量级,信号间串扰不容忽视。以某DDR4驱动模型和板级嵌入式应用为研究对象,建立多线打扰模型,从时域角度仿真分析布线间距、打扰源相位、数据速率、耦合传输线长对带状线传输串扰的影响。结果显示:5倍介质厚度布线间距条件下串扰接近于0mV,不同相位关系打扰源形成的总串扰具有成倍双向差异。对于特定访存速率,耦合传输线长度与串扰极值存在周期性对应关系,据此合理设计DDR数据组线长,可以有效规避串扰极大值。 展开更多
关键词 DDR4 近端串扰 远端串扰 时域分析 信号完整性
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高速IC测试系统的信号完整性设计
9
作者 黄成 夏军 +1 位作者 刘成汉 叶达 《电子测量技术》 2019年第3期84-87,共4页
随着高速数字电路如专用集成电路AISC、片上系统SOC和超高速混合信号处理电路ADC、DAC等集成电路数字端口的数据率提升,被测集成电路的电参数测试过程中常受到测试系统信号完整性问题的影响,导致实测电参数结果与其实际性能有较大差异... 随着高速数字电路如专用集成电路AISC、片上系统SOC和超高速混合信号处理电路ADC、DAC等集成电路数字端口的数据率提升,被测集成电路的电参数测试过程中常受到测试系统信号完整性问题的影响,导致实测电参数结果与其实际性能有较大差异。为了更真实的反映被测器件(DUT)的电性能,提出了通过仿真和结合良好的PCB设计来解决测试系统信号完整性问题的方法,分析并解决了测试系统信号完整性仿真中模型不完善的相关问题。通过对一款DUT测试系统的信号完整性设计和测试,验证了设计方法和建模的有效性。 展开更多
关键词 信号完整性 HYPERLYNX 仿真 IC测试 高速电路
基于Sigrity的高速串行总线GTX仿真分析 预览
10
作者 闫哲 张艳飞 杜晓华 《计算机与网络》 2019年第13期63-66,共4页
GTX是一种高速串行收发器,具备高速率、低功耗的特点,可用于实现收发双向独立传输。在Xilinx的Virtex6FPGA中灵活配置,且与其他逻辑资源紧密联系。在Cadence Sigrity环境下调用GTX 的IBIS模型,添加从PCB板提取的S参数,对Virtex6 FPGA GT... GTX是一种高速串行收发器,具备高速率、低功耗的特点,可用于实现收发双向独立传输。在Xilinx的Virtex6FPGA中灵活配置,且与其他逻辑资源紧密联系。在Cadence Sigrity环境下调用GTX 的IBIS模型,添加从PCB板提取的S参数,对Virtex6 FPGA GTX收发器进行信号完整性仿真,模拟真实应用环境,对接收眼图进行分析。仿真结果证明,GTX能够实现在6 Gbps以下数据速率的高可靠性传输,能够满足大容量高速数据传输的要求,通过修改过孔,提出了一种优化传输系统的方法。 展开更多
关键词 GTX Sigrity 信号完整性 仿真 眼图
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基于IBIS模型的FPGA信号完整性仿真验证方法 预览
11
作者 崔斌 王文炎 +3 位作者 王喆 张雷浩 李爽 康贺 《电子技术应用》 2019年第6期54-57,共4页
讨论了SRAM型FPGA信号完整性验证的必要性,提出了一种基于IBIS模型和HyperLynx软件的针对SRAM型FPGA器件信号完整性仿真验证方法,并以Stratix-2和Virtex-4两种类型的FPGA为例进行了实际仿真验证,分析了信号的有效数据宽度、电平幅值和... 讨论了SRAM型FPGA信号完整性验证的必要性,提出了一种基于IBIS模型和HyperLynx软件的针对SRAM型FPGA器件信号完整性仿真验证方法,并以Stratix-2和Virtex-4两种类型的FPGA为例进行了实际仿真验证,分析了信号的有效数据宽度、电平幅值和传输速率等仿真验证结果,比较了这两种器件的信号完整性优劣,通过该仿真实例也验证了这种FPGA信号完整性仿真验证技术的可行性。随后对模型参数进行了仿真对比,得出造成器件信号完整性差异的内在机理,从而在设计上指导优化器件信号完整性性能。 展开更多
关键词 FPGA 信号完整性 仿真验证 IBIS模型 HyperLynx软件
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电子设备印刷线路板高速信号传输完整性仿真 预览
12
作者 李芳 曹淑宽 《计算机仿真》 北大核心 2019年第8期178-181,275共5页
目前电子设备印刷线路板高速信号传输完整性检测方法检测效率和准确性较低,提出基于认证跳表的电子设备印刷线路板高速信号传输完整性分析方法。设置一个电子设备印刷线路板高速信号,并对该信号进行解调。根据信号存在共轭对象双边带结... 目前电子设备印刷线路板高速信号传输完整性检测方法检测效率和准确性较低,提出基于认证跳表的电子设备印刷线路板高速信号传输完整性分析方法。设置一个电子设备印刷线路板高速信号,并对该信号进行解调。根据信号存在共轭对象双边带结构这一特性,通过干扰信号和设备印刷线路板信号不同频域结构将干扰信号对消。利用干扰对消后的电子设备印刷线路板信号频域分量构建待检测信号集合,为集合中的信号选取随机标识符,并对各信号的签名进行计算,获取签名集合。根据所建集合向信号传输完整性检测服务器发送完整性挑战,使服务器生成对应信号签名和挑战信息在认证跳表中的相关证明信息,以此得到信号完整性证据。设置信号完整性检测参数,利用验证式实现电子设备印刷线路板高速信号传输完整性分析。实验结果表明,所提方法信号传输完整性检测效率和检测准确率相较当前方法均较为优越,具有科学性。 展开更多
关键词 电子设备 印刷线路板 信号 传输完整性
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存储器与FPGA接口互连的信号完整性设计 预览
13
作者 王文磊 陈章进 +1 位作者 季渊 黄舒平 《工业控制计算机》 2019年第2期1-3,6共4页
随着芯片性能的提升,芯片数据传输速率越来越高,高速信号导致信号串扰、振铃等一系列信号完整性问题。针对高性能FPGA与高性能存储器之间的电路接口设计,提出了一套在FPGA控制器极限频率工作下的单端信号阻抗匹配以及传输线设计仿真方案... 随着芯片性能的提升,芯片数据传输速率越来越高,高速信号导致信号串扰、振铃等一系列信号完整性问题。针对高性能FPGA与高性能存储器之间的电路接口设计,提出了一套在FPGA控制器极限频率工作下的单端信号阻抗匹配以及传输线设计仿真方案,实现单根数据线传输速率达到800MHz。利用CadenceSigrity软件对接口电路建立模型,进行传输线串扰,阻抗匹配仿真,验证了设计方案的可行性。 展开更多
关键词 信号完整性 印刷电路板 单端信号 高速传输
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埋入式BGA焊点可靠性和信号完整性优化 预览
14
作者 路良坤 黄春跃 +2 位作者 黄根信 梁颖 李天明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期116-122,166共8页
建立了埋入式微尺度球栅阵列(ball grid array, BGA)焊点有限元分析模型和三维电磁仿真模型,分别进行热循环加载分析和信号完整性分析.选取焊点最大径向尺寸、焊点高度和焊盘直径作为设计变量,以焊点的热疲劳寿命和回波损耗最小为目标,... 建立了埋入式微尺度球栅阵列(ball grid array, BGA)焊点有限元分析模型和三维电磁仿真模型,分别进行热循环加载分析和信号完整性分析.选取焊点最大径向尺寸、焊点高度和焊盘直径作为设计变量,以焊点的热疲劳寿命和回波损耗最小为目标,利用正交试验和灰色关联分析相结合的方法对BGA焊点进行多目标优化设计,并通过试验对信号完整性优化结果进行了验证.结果表明,优化后焊点最大等效应力下降了8.2%,在热疲劳寿命提高了2.15倍的同时回波损耗降低了11.8%,信号完整性试验验证了优化结果的有效性. 展开更多
关键词 球栅阵列 正交试验 灰色关联 可靠性 信号完整性
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高速IO和噪声敏感IP的协同设计和仿真 预览
15
作者 陈朢矜 陈宏铭 《中国集成电路》 2018年第1期23-26,63共5页
目前,高速IP在现代片上系统设计中得到了广泛的应用。这些高速IP如DDR3/4、USB2/3、SATA、PCIe、SERDES工作在每秒数千兆比特。为了确保这些IP在系统中正常工作,信号完整性(SI)和电源完整性(PI)问题应该小心处理。PI和SI问题不仅发... 目前,高速IP在现代片上系统设计中得到了广泛的应用。这些高速IP如DDR3/4、USB2/3、SATA、PCIe、SERDES工作在每秒数千兆比特。为了确保这些IP在系统中正常工作,信号完整性(SI)和电源完整性(PI)问题应该小心处理。PI和SI问题不仅发生在芯片中,而且也发生在封装和PCB中。芯片、封装和PCB建立高速信号通路来传播信号和电源网络。如果这些路径不小心处理的话,在芯片、封装和PCB中传播的信号质量可能会下降。在芯片,封装和PCB内发现、解决和预防SI和PI问题,良好的协同设计和协同仿真的方法是需要的。 展开更多
关键词 信号完整性 电源完整性 协同设计 协同仿真
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一种射频系统的三维系统级封装设计与实现
16
作者 王健 吴鹏 +3 位作者 刘丰满 周云燕 李君 万里兮 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2018年第7期87-91,共5页
三维封装已经成为实现电子系统进一步集成化的主要方式.为了满足射频收发系统的小型化需求,通过采用柔性基板进行三维垂直互连,设计并实现了一种射频系统的三维系统级封装,封装尺寸为50mm*52.5rnrn*8mm,相比于原版,尺寸减小近2... 三维封装已经成为实现电子系统进一步集成化的主要方式.为了满足射频收发系统的小型化需求,通过采用柔性基板进行三维垂直互连,设计并实现了一种射频系统的三维系统级封装,封装尺寸为50mm*52.5rnrn*8mm,相比于原版,尺寸减小近20倍.同时利用HFSS和Slwave软件对系统进行了信号完整性(SI)和电源完整性(PI)设计,并进行优化.仿真结果表明:关键时钟走线插入损耗低于0.31dB,回波损耗大于22dB,眼图质量良好,并且电源分配网络(PDN)阻抗等均满足系统设计要求. 展开更多
关键词 信号完整性 电源完整性 射频系统 三维封装
高速数模电路多时钟系统EMC设计 预览
17
作者 姜黎 《电子质量》 2018年第3期69-72,79共5页
该文重点分析了高速数模混合电路多时钟系统EMC设计方法,从布局布线、屏蔽效能和阻抗匹配等综合手段优化了PCB的布层布局方案,同时在信号完整性和电源完整性角度进行了兼容问题分析,通过具体实例给出指标性能对比,验证了该综合EMC处理... 该文重点分析了高速数模混合电路多时钟系统EMC设计方法,从布局布线、屏蔽效能和阻抗匹配等综合手段优化了PCB的布层布局方案,同时在信号完整性和电源完整性角度进行了兼容问题分析,通过具体实例给出指标性能对比,验证了该综合EMC处理手段具有重要意义和实用价值。 展开更多
关键词 肤色 EMC电磁兼容 高速时钟 数模混合设计 布局布线 信号完整性
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时序同步下差分信号绕线方式的信号完整性研究 预览
18
作者 许志辉 冯立 汤茂林 《印制电路信息》 2018年第8期6-9,共4页
采用HFSS三维电磁仿真软件对差分信号几种主要绕线方式进行建模,通过对S参数的仿真分析,结果表明采用Accordion(手风琴)形状的绕线结构为时序控制下最优的差分信号绕线方式,对应的差模信号传输效率较高;在对比差分对内绕线不同间距时,... 采用HFSS三维电磁仿真软件对差分信号几种主要绕线方式进行建模,通过对S参数的仿真分析,结果表明采用Accordion(手风琴)形状的绕线结构为时序控制下最优的差分信号绕线方式,对应的差模信号传输效率较高;在对比差分对内绕线不同间距时,得出在差分信号绕线时,应该增大差分信号绕线间距,可极大减小共模噪声,确保差分信号传输完整性。 展开更多
关键词 差分信号 绕线方式 共模噪声 信号完整性
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基于Hyperlynx高速PCB串扰及差分信号分析 预览
19
作者 李倩茹 《石家庄铁道大学学报:自然科学版》 2018年第2期82-87,共6页
针对印制电路板信号传输过程中的串扰和差分对阻抗匹配等问题,提出了具体改善信号完整性的措施和方案。利用Hyperlynx软件和Ansoft HFSS软件对ADV7390视频编码器进行了大量的仿真分析,通过采取端接、减小介质厚度、匹配阻抗、优化布线... 针对印制电路板信号传输过程中的串扰和差分对阻抗匹配等问题,提出了具体改善信号完整性的措施和方案。利用Hyperlynx软件和Ansoft HFSS软件对ADV7390视频编码器进行了大量的仿真分析,通过采取端接、减小介质厚度、匹配阻抗、优化布线等措施对其结构进行了优化,并进一步验证了差分对的阻抗匹配的合理性。研究结果表明,仿真过程解决了系统中存在的诸多信号完整性问题,为改善和优化编码器的性能提供了理论依据。 展开更多
关键词 印制电路板 串扰 差分信号 信号完整性 HYPERLYNX
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低成本地下电缆故障测距高速采样电路设计 预览
20
作者 梅鸣阳 周凤星 沈春鹏 《自动化与仪表》 2018年第6期69-72,共4页
针对电缆故障检测低压脉冲法对信号采样的需求,设计了一套低成本200MHz高速采样模块.其中包括信号调理电路、高速ADC、FPGA、时钟分配网络。利用时钟分配网络驱动采样模块.FPGA实现单个周期内的数据采样、读取及存储。并且采取优化... 针对电缆故障检测低压脉冲法对信号采样的需求,设计了一套低成本200MHz高速采样模块.其中包括信号调理电路、高速ADC、FPGA、时钟分配网络。利用时钟分配网络驱动采样模块.FPGA实现单个周期内的数据采样、读取及存储。并且采取优化拓扑结构、添加端接电阻及阻容耦合电路等措施。解决了时钟分配网络的信号完整性问题。样机的测试结果表明,采样模块可以满足电缆故障测距的相关要求。 展开更多
关键词 地下电缆故障测距 高速采样 FPGA 时钟驱动 信号完整性
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