Phân tích tiếng ồn . Các thành phần có biểu hiện chỉnh lưu và bão hòa (điốt, bóng bán dẫn, v.v.) sẽ phản ứng với tiếng ồn khác với tín hiệu dự định. Điều này hỗ trợ thiết kế bộ lọc và bộ khuếch đại khi có nhiễu vì tiếng ồn mức thấp có thể gây cản trở nhiều hơn hoặc ít hơn tín hiệu mong muốn của bạn. Thêm vào đó là thực tế là các nguồn nhiễu khác nhau có thể trải dài trên miền tần số (ví dụ: tiếng ồn 1 / f, tiếng ồn bắn và tiếng ồn Johnson-Nyquist) và có thể là một thách thức để giải quyết sự hiện diện của tiếng ồn trong các mạch nhất định. Kiểm tra cách nhiễu trên các nguồn tín hiệu truyền qua mạch của bạn có thể giúp bạn thử nghiệm các bước khác nhau để loại bỏ nhiễu.
Phân tích hậu bố cục.
Phần này thực sự là về việc kiểm tra xem ký sinh trùng trong bo mạch của bạn ảnh hưởng như thế nào đến tính toàn vẹn của tín hiệu. Vì hiệu ứng toàn vẹn tín hiệu ký sinh là các chức năng của hình học bảng, bạn sẽ cần kiểm tra các vấn đề về tính toàn vẹn tín hiệu phụ thuộc vào hình học sau:
-
Xuyên âm. Vấn đề nan giải của nhiều nhà thiết kế, nhiễu xuyên âm phát sinh từ ghép nối điện dung và cảm ứng. Nếu bạn đang kiểm tra các tác động của nhiễu xuyên âm trên dấu vết nạn nhân và kẻ xâm lược, thì việc ghép nối điện dung sẽ chỉ xảy ra khi cả hai ở gần nhau. Xuyên âm cảm ứng không bị giới hạn bởi phạm vi và tất cả các dấu vết trong bo mạch của bạn có thể ghép nối với nhau thông qua từ trường.
-
Hành vi đường truyền . Mặc dù bạn có thể sử dụng các mô hình đường truyền để kiểm tra dấu vết tín hiệu trong giai đoạn bố trí trước, nhưng tốt nhất bạn nên làm điều này trực tiếp từ bố cục của mình. Nếu đường dây của bạn không được kiểm soát trở kháng , thì bạn sẽ cần phải kiểm tra xem phản xạ trên đường dây (nếu có) có làm suy giảm mức tín hiệu ở bộ thu và dẫn đến phản hồi bậc thang với tín hiệu kỹ thuật số hay không. Với tín hiệu tương tự, điều này có thể phức tạp hơn, vì bạn đang tìm kiếm sự giao thoa và hình thành sóng đứng trên đường truyền. Tuy nhiên, bộ mô phỏng toàn vẹn tín hiệu phù hợp có thể tách sóng sự cố và sóng phản xạ, cho phép bạn kiểm tra hành vi của từng cá nhân . Sau đó, bạn có thể xác định mức phản xạ và xem mức tín hiệu có đáp ứng các yêu cầu về tín hiệu của bạn hay không.
-
Mọi thứ bạn đã kiểm tra trước khi bố trí ! Vấn đề ở đây là kiểm tra xem ký sinh trùng không làm thay đổi đáng kể hành vi của các tín hiệu trong bảng của bạn. Nếu nhiều dấu vết không thành công, thì bố cục của bạn sẽ cần được sửa đổi. Nơi đầu tiên để bắt đầu là với bạn stackup và dấu vết hình học.
Các bước chính xác bạn nên thực hiện phụ thuộc vào những gì chính xác không thành công. Phản xạ mạnh có thể là kết quả của sự không phù hợp trở kháng nhỏ, tạo ra phản ứng bậc thang trong tín hiệu kỹ thuật số, do đó sự không phù hợp trở kháng của bạn phải được giảm bớt (lý tưởng là nó phải bằng 0). Đổ chuông là kết quả của điện cảm và điện dung ký sinh. Nếu đổ chuông tạo ra quá mức quá mức, thì việc giảm độ tự cảm ký sinh và điện dung bằng cùng một hệ số sẽ giữ cho trở kháng đặc tính vết của bạn không đổi trong khi tăng giảm chấn trong mạch, điều này sẽ làm giảm biên độ đổ chuông. Cách khác là tăng giảm chấn bằng cách thêm một điện trở nối tiếp .
Sơ đồ mắt trong phân tích toàn vẹn tín hiệu
Một trong những phép đo cơ bản nhất được sử dụng trong các hệ thống kỹ thuật số, đặc biệt là trong thiết bị mạng Gigabit và tín hiệu điều chế biên độ, là phép đo sơ đồ mắt. Mô phỏng tỷ lệ lỗi bit trong một kênh kỹ thuật số yêu cầu tính toán các nguồn nhiễu trong bo mạch của bạn, những nguồn này không phải lúc nào cũng được biết trước. Phép đo cụ thể này giúp bạn định lượng lượng thông tin phong phú từ một phép đo duy nhất. Bạn có thể trích xuất thông tin sau trực tiếp từ phép đo sơ đồ mắt:
-
Thời gian chập chờn. Sự thay đổi trong việc bắt đầu tăng / giảm có thể được nhìn thấy trực tiếp từ biểu đồ mắt khi bạn nhìn vào các điểm giao cắt tín hiệu trong quá trình chuyển đổi.
-
Phương sai mức tín hiệu. Bạn sẽ có thể dễ dàng thấy mức tín hiệu thay đổi như thế nào. Nói chung, đây là một số chức năng của bộ điều chỉnh thời gian cộng với tiếng ồn ngẫu nhiên khác.
-
Giao thoa ký hiệu (ISI). Điều này rất quan trọng trong tín hiệu đa cấp (ví dụ: PAM-4) và khá rõ ràng khi nhìn vào sơ đồ mắt. Tuy nhiên, bạn nên thực hiện một số phân tích cơ bản về dữ liệu của mình để định lượng ISI và kiểm tra nó theo tiêu chuẩn của bạn. Điều này sẽ giúp bạn xác định mức độ cân bằng mà bạn nên áp dụng.
-
Thời gian tăng / giảm trung bình . Điều này liên quan đến độ rung và sự chuyển đổi trung bình giữa các mức tín hiệu. Bạn có thể dễ dàng tính toán điều này bằng cách sử dụng thời gian giữa thời gian mức tín hiệu trung bình 90% và thời gian mức tín hiệu trung bình 10%.
-
Thời lượng ký hiệu . Đây là khoảng thời gian giữa hai lần đo jitter của bạn ở điểm giữa giữa các mức tín hiệu.
Nếu chúng ta giả định rằng nhiều nguồn nhiễu trong mạch là không tương quan (tức là độc lập) và mỗi nguồn nhiễu không có tự tương quan (đây là trường hợp của nhiễu Johnson-Nyquist và nhiễu 1 / f), thì bất kỳ giá trị trung bình nào của các phép đo của chúng ta từ một biểu đồ mắt sẽ hội tụ thành phân bố Gauss. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể trích xuất các mức tín hiệu trung bình và độ rung thời gian bằng cách sử dụng một số phân tích thống kê cơ bản . Nếu bạn đang làm việc với tín hiệu đa cấp, bạn có thể áp dụng các phép đo mức tín hiệu trung bình ở mỗi cấp. Có một số phép đo khác mà bạn có thể trích xuất từ sơ đồ mắt của mình:
Sơ đồ mắt và số liệu thống kê cho mức 0
Từ đây, chúng ta có thể định lượng tỷ lệ lỗi bit bằng cách đếm số lần mức tín hiệu nằm ngoài biên độ nhiễu yêu cầu. Vì bạn thường làm việc với hàng tỷ bit, nên việc tính toán xác suất tích lũy để mức tín hiệu đạt đến ngưỡng cho vùng không xác định cho mỗi mức tín hiệu sẽ dễ dàng hơn. Vì chúng ta thường làm việc với phân phối Gaussian (xem biểu đồ ở trên), xác suất tín hiệu đạt đến ngưỡng trên hoặc dưới không xác định có thể được tính toán dễ dàng bằng cách sử dụng các hàm lỗi. Có rất nhiều chương trình mã nguồn mở và máy tính trực tuyến sẽ tính toán xác suất tích lũy này cho bạn khá dễ dàng.
Khi so sánh tỷ lệ lỗi bit thực với tỷ lệ lỗi bit yêu cầu, bạn có thể xác định xem bạn có cần kỹ thuật sửa lỗi chuyển tiếp hay không. Với tín hiệu đa cấp, bạn cũng có thể xác định xem bạn có cần một số sơ đồ cân bằng hay không. Cân bằng phản hồi động là một sơ đồ đã hữu ích cho 400G với PAM-4, mặc dù các sơ đồ cân bằng khác tốt hơn để giảm ISI trong các tình huống khác nhau.
Các công cụ phân tích và thiết kế PCB mạnh mẽ trong Altium Designer ® cung cấp cho bạn một điểm khởi đầu hữu ích để phân tích tính toàn vẹn của tín hiệu với các công cụ mô phỏng bố cục trước và sau bố cục . Những tính toán chính xác này cung cấp cho bạn một đường cơ sở để so sánh các phép đo của bạn. Bạn cũng sẽ có quyền truy cập vào toàn bộ các tính năng lập kế hoạch sản xuất và tài liệu trong một nền tảng duy nhất.
Hãy liên hệ với Hotline 024.6682.0511 email:software@jywsoft.com để biết thêm chi tiết về sản phẩm cũng như hỗ trợ kỹ thuật.