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数字信号被传输时,第一个挑战是传输地下信道的影响‘澳门ag真人’

澳门ag真人 国内 2020年12月25日
本文摘要:的确,地下传输通道如PCB、电缆、背板、连接器等的比特率。电流的变化率越慢(对于数字信号,它等于信号的下降或下降时间越高),导体中的涡流越令人讨厌。同时,FR-4材料的介电常数也与信号频率有关,因此信号中不同频率成分的传输速度是不同的。

频率

通过前面的研究,我们知道数字信号的频谱很长,最低的频率成分范围主要和信号的上升时间不同,但某种程度上是数据速率。当如此高带宽的数字信号被传输时,第一个挑战是传输地下信道的影响。的确,地下传输通道如PCB、电缆、背板、连接器等的比特率。

传输

因此完整信号中高频分量的分布不会很弱或几乎被滤除。高频成分丢失后,波形显示信号边沿变慢,信号往往出现过冲或波动。

此外,根据法拉第定律,变化的信号跳变不会在导体中产生涡电流来抵消电流的变化。电流的变化率越慢(对于数字信号,它等于信号的下降或下降时间越高),导体中的涡流越令人讨厌。当数据速率超过1Gb/s左右时,导体中信号的电流和电感的电流几乎抵消,干净的电流只允许在导体表面流动,这就是趋肤效应。

趋肤效应不会降低损耗,改变电路电阻,电阻的变化也不会改变信号各次谐波的幅度关系,从而导致信号的噪声。另外,生产电路板最常用的FR-4介质是玻璃纤维编织而成,分布均匀,对称性差。

传输

同时,FR-4材料的介电常数也与信号频率有关,因此信号中不同频率成分的传输速度是不同的。不同的传输速度不会进一步改变信号中各谐波分量的幅度关系,从而使信号变得更好。因此,当高速数字信号在PCB上传输时,信号的高频分量不会因损耗而减弱,不同的频率分量不会以不同的速度传输,而是在接收端一起变换。

同时,一些能量会在电阻不递减的点产生多条射线,如过孔、连接器或线宽变化。所有这些效应都会严重改变波形的形状。分析这么简单的问题,是一个很大的挑战。

值得注意的是,信号的幅度波动、下降/下降时间的转变、传输延迟的转变等诸多因素。与频率成分有关,不同的频率成分受到不同的影响。对于数字信号,它们的频率分量与信号中传输的数字符号相关(例如,由0101和0011表示的频率分量不同),因此不同的数字流在传输中受到不同的影响,这就是符号间干扰EISI。


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