电流 信号 时序 详解

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差分信号走线原则

差分信号走线原则

设计规则1我们处理差分信号的第一个规则是:走线必须等长。

有人激烈地反对这条规则。

通常他们的争论的基础包括了信号时序。

他们详尽地指出许多差分电路可以容忍差分信号两个部分相当的时序偏差而仍然能够可靠地进行翻转。

根据使用的不同的逻辑门系列,可以容忍500 mil 的走线长度偏差。

并且这些人们能够将这些情况用器件规范和信号时序图非常详尽地描绘出来。

问题是,他们没有抓住要点!差分走线必须等长的原因与信号时序几乎没有任何关系。

与之相关的仅仅是假定差分信号是大小相等且极性相反的以及如果这个假设不成立将会发生什么。

将会发生的是:不受控的地电流开始流动,最好情况是良性的,最坏情况将导致严重的共模EMI问题。

因此,如果你依赖这样的假定,即:差分信号是大小相等且极性相反,并且因此没有通过地的电流,那么这个假定的一个必要推论就是差分信号对的长度必须相等。

差分信号与环路面积:如果我们的差分电路处理的信号有着较慢的上升时间,高速设计规则不是问题。

但是,假设我们正在处理的信号有着有较快的上升时间,什么样的额外的问题开始在差分线上发生呢?考虑一个设计,一对差分线从驱动器到接收器,跨越一个平面。

同时假设走线长度完全相等,信号严格大小相等且极性相反。

因此,没有通过地的返回电流。

但是,尽管如此,平面层上存在一个感应电流!任何高速信号都能够(并且一定会)在相邻电路(或者平面)产生一个耦合信号。

这种机制与串扰的机制完全相同。

这是由电磁耦合,互感耦合与互容耦合的综合效果,引起的。

因此,如同单端信号的返回电流倾向于在直接位于走线下方的平面上传播,差分线也会在其下方的平面上产生一个感应电流。

但这不是返回电流。

所有的返回电流已经抵消了。

因此,这纯粹是平面上的耦合噪声。

问题是,如果电流必须在一个环路中流动,剩下来的电流到哪里去了呢?记住,我们有两根走线,其信号大小相等极性相反。

其中一根走线在平面一个方向上耦合了一个信号,另一根在平面另一个方向上耦合了一个信号。

驱动芯片测量好坏的原理

驱动芯片测量好坏的原理

驱动芯片测量好坏的原理
驱动芯片测量好坏的原理通常涉及以下几个方面原理:
1. 电性能测试:通过对芯片的电性能参数进行测量分析,如电压、电流、功耗、波特率等。

比如,可以通过给芯片施加不同的电压,并测量相应的电流,来判断芯片是否正常工作。

2. 信号完整性测试:通过输入不同类型的信号,并对芯片的输出信号进行测量和分析,以检测芯片是否能够正确地处理输入信号并得到正确的输出信号。

常见的测试方法包括测量信号时钟的延迟、波形的失真和信号的幅度等。

3. 时序测试:通过对芯片的时序参数进行测量和分析,如时钟频率、时钟延迟、信号的时序精度等。

通过对芯片在不同时序条件下进行测试,可以判断芯片是否满足设计要求。

4. 故障模式分析:通过施加不同类型的故障刺激(如电压异常、温度异常等),观察芯片的响应和输出信号,从而分析芯片的故障模式和失效原因。

这种测试方法可以帮助发现芯片的潜在问题并进行修正。

5. 温度测试:通过将芯片置于不同的温度环境下进行测试,观察芯片在不同温度下的性能变化,以评估芯片的稳定性和可靠性。

以上原理只是一些常见的方法,具体的测量原理还会根据具体的芯片类型、应用场景和测试需求而有所差异。

实际的芯片测试通常会综合运用多种原理和方法,以确保芯片的质量和可靠性。

相位噪声和Jitter概念

相位噪声和Jitter概念

相位噪声和抖动jitter的概念及估算方法时钟频率的不断提高使和在系统时序上占据日益重要的位置。

本文介其概念及其对系统性能的影响,并在电路板级、芯片级和单元模块级分别提供了减小相位噪声和抖动的有效方法。

随着通信系统中的时钟速度迈入GHz级,相位噪声和抖动这两个在模拟设计中十分关键的因素,也开始在数字芯片和电路板的性能中占据日益重要的位置。

在高速系统中,时钟或振荡器波形的时序误差会限制一个数字I/O接口的最大速率,不仅如此,它还会增大通信链路的误码率,甚至限制A/D转换器的动态范围。

在此趋势下,高速数字设备的设计师们也开始更多地关注时序因素。

本文向数字设计师们介绍了相位噪声和抖动的基本概念,分析了它们对系统性能的影响,并给出了能够将相位抖动和噪声降至最低的常用电路技术。

什么是相位噪声和抖动?相位噪声和抖动是对同一种现象的两种不同的定量方式。

在理想情况下,一个频率固定的完美的脉冲信号(以1 MHz为例)的持续时间应该恰好是1微秒,每500ns有一个跳变沿。

但不幸的是,这种信号并不存在。

如图1所示,信号周期的长度总会有一定变化,从而导致下一个沿的到来时间不确定。

这种不确定就是相位噪声,或者说抖动。

抖动是一个时域概念抖动是对信号时域变化的测量结果,它从本质上描述了信号周期距离其理想值偏离了多少。

通常,10 MHz以下信号的周期变动并不归入抖动一类,而是归入偏移或者漂移。

抖动有两种主要类型:确定性抖动和随机性抖动。

确定性抖动是由可识别的干扰信号造成的,这种抖动通常幅度有限,具备特定的(而非随机的)产生原因,而且不能进行统计分析。

造成确定性抖动的来源主要有4种:1. 相邻信号走线之间的串扰:当一根导线的自感增大后,会将其相邻信号线周围的感应磁场转化为感应电流,而感应电流会使电压增大或减小,从而造成抖动。

2. 敏感信号通路上的EMI辐射:电源、AC电源线和RF信号源都属于EMI源。

与串扰类似,当附近存在EMI辐射时,时序信号通路上感应到的噪声电流会调制时序信号的电压值。

高速电路信号完整性分析与设计九--电源完整性分析

高速电路信号完整性分析与设计九--电源完整性分析

第9章高速信号的电源完整性分析在电路设计中,设计好一个高质量的高速PCB板,应该从信号完整性(SI——Signal Integrity)和电源完整性(PI——Power Integrity )两个方面来考虑。

尽管从信号完整性上表现出来的结果较为直接,但是信号参考层的不完整会造成信号回流路径变化多端,从而引起信号质量变差,连带引起了产品的EMI性能变差。

这将直接影响最终PCB板的信号完整性。

因此研究电源完整性是非常必要和重要的。

9.1 电源完整性概述虽然电子设计的发展已经有相当长的历史,但是高速信号是近些年才开始面对的问题,随之出现的电源完整性的许多概念并不为大多数人所了解。

这里,对其中涉及到的一些基本名词做些简单的介绍。

9.1.1 电源完整性的相关概念电源完整性(Power Integrity) :是指系统供电电源在经过一定的传输网络后在指定器件端口相对该器件对工作电源要求的符合程度。

虽然电源完整性是讨论电源供给的稳定性问题,但由于地在实际系统中总是和电源密不可分的,通常把如何减少地平面的噪声也做为电源完整性的一部分讨论。

电源分配网络:电源分配网络的作用就是给系统内所有器件或芯片提供足够的电源,并满足系统对电源稳定性的要求。

同步开关噪声(Simultaneous Switch Noise,简称SSN):是指当器件处于开关状态,产生瞬间变化的电流(di/dt),在经过回流途径上存在的电感时,形成交流压降,从而引起噪声,所以也称为Δi噪声。

同步开关噪声包括电子噪声、地弹噪声、回流噪声、断点噪声等。

它对电源完整性的影响表现为地弹和电源反弹。

地弹噪声:它是同步开关噪声对电源完整性影响的表现之一。

是指芯片上的地参考电压的跳动。

当大量芯片的输出同时开启时,将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过,芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声,这样会在真正的地平面(0V)上产生电压的波动和变化,这个噪声会影响其它元器件的动作。

试说明spwm控制的工作原理

试说明spwm控制的工作原理

试说明spwm控制的工作原理SPWM全称为Sinusoidal Pulse Width Modulation,即正弦脉宽调制。

它是一种常用于交流电机调速和逆变器控制的技术。

SPWM通过控制脉冲宽度使其与正弦波形进行调制,从而实现对输出电压或电流的精确控制。

下面将详细介绍SPWM控制的工作原理。

SPWM控制的基本原理是改变电源开关器件的导通和截止时间,以控制输出电压或电流的有效值和相位角。

在SPWM控制中,有两个主要的时序信号:参考正弦信号和比较信号。

参考正弦信号是一个预先确定的正弦波形,用于建立期望的输出信号;比较信号是将参考正弦信号与三角波形进行比较,决定开关器件的导通和截止时间。

根据比较信号的情况,控制开关器件的导通和截止时间来控制输出信号的波形和参数。

SPWM控制的关键是生成一个比较信号,该信号决定了开关器件的导通和截止时间。

实现这一点的一种常用方法是使用三角载波发生器。

三角载波发生器是一个周期为Tp的三角波形信号发生器,它的频率形成了SPWM波形的基础频率。

比较信号是将参考正弦信号与三角波形进行比较,这样就可以得到一个PWM信号,用于控制开关器件的导通和截止时间。

SPWM控制的具体步骤如下:1. 参考正弦信号生成:首先需要生成一个参考正弦信号,其频率和幅值由控制系统确定。

常用的方法是使用数字正弦波表格,根据需要的频率和幅值,在每个采样周期内逐步读取表格中的数值,如此可生成一个与所需正弦波形接近的参考正弦信号。

2. 三角波形生成:采用三角载波发生器产生一个周期为Tp的三角波形信号。

该三角波形信号的频率通常大于参考正弦信号的频率,以保证调制后的PWM 信号具有足够的细腻度。

3. 参考正弦信号与三角波形比较:将上述生成的参考正弦信号与三角波形信号进行比较。

比较的方法是通过比较器将两者相减,结果分为三种情况:正输入、零输入和负输入。

4. 正输入:当参考正弦信号的幅值大于三角波形信号的幅值时,比较器的输出为高电平,开关器件导通;当参考正弦信号的幅值小于三角波形信号的幅值时,比较器的输出为低电平,开关器件截止。

高等数学1 时基电路

高等数学1 时基电路

高等数学1 时基电路时基电路是电子学中常见的一类电路,主要用于产生时间信号和实现时间延迟、定时等功能。

它由基本的电子元件如电容、电感和电阻等构成,通过合理的连接方式和参数调节来实现不同的时间特性。

时基电路可以分为两大类——RC(电容-电阻)电路和RL(电感-电阻)电路。

下面就来介绍一下这两种常见的时基电路。

首先,我们来看一下RC电路。

RC电路一般由一个电阻和一个电容器组成,可以实现频率的低通滤波和积分等功能。

当输入信号通过RC 电路时,由于电容器的充放电过程导致对输入信号的频率进行限制和调节,其中电阻的值越大,充放电时间常数越长,频率限制效果越明显。

而RL电路则由一个电阻和一个电感组成,主要用于产生频率的高通滤波和微分功能。

当输入信号通过RL电路时,电感的作用使得对低频信号的传输有一定的延迟,同时高频信号能够更好地通过。

这是因为电感在电流变化时产生的磁场会阻碍电流的变化,从而在电路中产生一个储备电能的作用,导致信号的延迟。

时基电路在实际应用中有着广泛的用途。

比如,在通信领域中,时序信号的生成和调节是非常关键的一部分。

利用时基电路可以产生精确的时钟信号,帮助设备准确地实现数据的传输和同步。

此外,时基电路还可以用于仪器仪表中的时间测量、电压计量等功能。

充分了解和掌握时基电路的原理和设计方法,对于电子工程师和电子爱好者来说,都是非常重要的。

在设计时基电路时,我们需要根据具体的需求选择合适的电子元件和参数。

需要注意的是,由于电容和电感对频率的限制作用是截然相反的,所以在设计时需要根据具体的频率范围进行选择和调节。

此外,合理的电阻值选择也是需要考虑的因素,可以通过计算和实验来确定最佳的值。

总之,时基电路作为电子学中的重要内容,在实际应用中有着广泛的用途。

深入理解和掌握时基电路的原理和设计方法,能够为我们更好地应用和创新带来指导意义。

希望通过本文的介绍,读者们对时基电路有了更全面和深入的了解。

信号完整性基础培训课件(PPT 54页)


LL='8000mil'
d(m7,m8) 0.3528
V(Vl) NexximTransient
400.00
接收上升时间为
0.173ns
Circuit1 ANSOFT
Curve Info V(Vl)
NexximTransient
0.20 m1
200.00 m1
MY1: 97.7000
0.00
0.00
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3.00
4.00
5.00
Time [ns]
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1. 信号完整性基础知识
瞬态阻抗 信号在传输线的传播实际上是信号路径与返回路径之间的电容在不停地充电!
信号在导线上传播时,电流I是一个常量:
I Q t C xV CL x xvV CLvV v
ZV IC L V vV C 1 L vC 8L3r
瞬态阻抗 信号的速度 信号的电压
用阻抗描述信号完整性:
任何阻抗突变都会引起电压信号的反射和失真,这使信号质量会出现问题。 信号的串扰是由两条相邻信号线条(包括其返回路径)之间的电场和磁场的耦合引起的, 信号线间的互
耦电容和互耦电感产生的阻抗决定了耦合电流的值。 电源轨道塌陷实际上与电流分布系统(PDS)的阻抗有关。系统中必然流动着一定的电流 量以供给所有的芯片,并且由于在电源和地之间存在着阻抗,所以当芯片电流切换时,就会 形成压降。这个压降意味着电流轨道和地轨道从正常值下塌陷。 最大的EMI根源是流经外部电缆的共模电流,此地平面上返回路径的阻抗越大,电压降即 地弹就越大,
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步进电机说明书

步进电机说明书德国百格拉公司德国百格拉公司1934年以来一直致力于步进电机和伺服电机的研究、开发、生产工作。

是世界上步进驱动系统行业的领导者。

该公司于1973年发明了五相混合式步进电机及其驱动器,克服了两相步进电机振动噪音大、只能用于简单应用场合的缺点,因此可胜任更高要求的任务,适合进行微步控制,并逐渐成为世界上许多五相步进电机生产厂家学习的典范但由于科学技术的不断发展,人们越来越发现五相步进电机的接线和相电流切换技术比较复杂,生产成本又很高,为了追求高效益、低成本,达到最佳的性能价格比,百格拉公司把交流伺服原理应用到步进电机系统中,于1993年又推出了性能更加优越的三相混合式步进电机,该步进电机吸取五相电机的优点,与其配套的驱动器采用了交流伺服电机驱动器工作方式,这种电机系统彻底解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点,因此被称为具有交流伺服电机运行特性的步进电机系统。

为满足客户对更大功率、更高动态性能等的要求,百格拉公司开发了全新的交流伺服电机系统。

百格拉公司产品完全符合CE标准,并率先通过ISO9001质量体系认证。

百格拉公司的步进电机系统以其可靠性高、性能价格比优越主宰着欧美市场,目前百格拉公司的步进电机系统已占据欧洲市场的85%,占美国市场的25%,中国市场的占有率也在急剧的上升。

目录第一章驱动器1.1 驱动器概述1.1.1 安全事项1.1.2 驱动器连线注意事项1.1.3 驱动器的特点1.2 驱动器WD3-0071.2.1 电气参数1.2.2 WD3-007的主要特点1.2.3 连线及参数设置1.2.4 控制信号接口1.2.5 功能选择1.2.6 功率接口1.2.7 安装1.2.8 故障诊断1.2.9 故障排除1.3 驱动器WD3-008、WDM3-0081.3.1 电气参数1.3.2 WD3-008、WDM3-008的主要特点1.3.3 连线及参数设置1.3.4 控制信号接口1.3.5 功能选择1.3.6 功率接口1.3.7 安装1.3.8 故障诊断1.3.9 故障排除1.4 驱动器D9211.4.1 电气参数1.4.2 D921的主要特点1.4.3 连线及参数设置1.4.4 控制信号接口1.4.5 功能选择1.4.6 功率接口1.4.7 状态指示1.4.8 安装1.4.9 故障诊断与排除第二章百格拉公司的三相混合式步进电机2.1 基本概念2.2 特殊的机械结构2.3 先进的步进电机控制理论2.4 三相混合式步进电机的特点2.5 电机参数表2.6 电机安装尺寸2.7 抱闸电机2.8 矩频特性曲线2.9 电机转数与电机相电流的关系2.10 电机温升2.11 采购选型第一章驱动器百格拉三相混合式步进电机系统采用了与传统的两相和五相混合式步进电机系统截然不同的控制方式,它特有的优点使人们重新认识到步进电机在许多应用中可以取代甚至优于交流伺服电机。

clk串联电阻、并联电容

clk串联电阻、并联电容CLK是一种常用的电子元器件,它可以用于信号的时序控制和频率调整。

在电路设计中,常常会遇到串联电阻和并联电容的问题。

本文将就CLK串联电阻和并联电容的特点、应用以及相关电路设计进行详细介绍。

一、CLK串联电阻串联电阻是指将多个电阻按顺序连接在一起,形成一个电阻链。

CLK串联电阻的特点如下:1. 阻值叠加:串联电阻的总阻值等于各个电阻阻值的叠加。

即Rt=R1+R2+R3+...+Rn,其中Rt为总阻值,R1、R2、R3等为各个电阻的阻值。

2. 电流相等:串联电阻中的电流在各个电阻之间是相等的,即I1=I2=I3=...=In,其中I1、I2、I3等为各个电阻上的电流。

3. 电压分配:串联电阻中的电压按照电阻比例进行分配,即V1:V2:V3=R1:R2:R3,其中V1、V2、V3等为各个电阻上的电压。

CLK串联电阻在电路设计中有很多应用。

例如,在时序控制电路中,CLK串联电阻可以用于延时控制。

通过调整串联电阻的阻值,可以改变电路的延时时间,从而实现对信号的时序控制。

此外,在电路的输入端或输出端添加串联电阻,可以提高电路的抗干扰能力,减小信号波动。

二、CLK并联电容并联电容是指将多个电容同时连接在一起,形成一个并联电容网络。

CLK并联电容的特点如下:1. 电容叠加:并联电容的总电容等于各个电容的叠加。

即Ct=C1+C2+C3+...+Cn,其中Ct为总电容,C1、C2、C3等为各个电容的电容值。

2. 电压相等:并联电容中的电压在各个电容之间是相等的,即V1=V2=V3=...=Vn,其中V1、V2、V3等为各个电容的电压。

3. 电流分配:并联电容中的电流按照电容比例进行分配,即I1:I2:I3=C1:C2:C3,其中I1、I2、I3等为各个电容上的电流。

CLK并联电容在电路设计中也有很多应用。

例如,在信号滤波电路中,可以采用并联电容实现对特定频率信号的滤波。

通过调整并联电容的电容值,可以选择性地通过或屏蔽特定频率的信号,从而实现滤波效果。

相位噪声——精选推荐

相位噪声相位噪声2010-11-11 08:25相位噪声(Phase noise)一般是指在系统内各种噪声作用下引起的输出信号相位的随机起伏。

通常相位噪声又分为频率短期稳定度和频率长期稳定度。

所谓频率短期稳定度,是指由随机噪声引起的相位起伏或频率起伏。

至于因为温度、老化等引起的频率慢漂移,则称之为频率长期稳定度。

通常我们主要考虑的是频率短期稳定度问题,可以认为相位噪声就是频率短期稳定度。

随着通信系统中的时钟速度迈入GHz级,相位噪声和抖动这两个在模拟设计中十分关键的因素,也开始在数字芯片和电路板的性能中占据日益重要的位置。

在高速系统中,时钟或振荡器波形的时序误差会限制一个数字I/O接口的最大速率,不仅如此,它还会增大通信链路的误码率,甚至限制A/D转换器的动态范围。

相位噪声是衡量频率标准源(高稳晶振、原子频标等)频稳质量的重要指标,随着频标源性能的不断改善,相应噪声量值越来越小,因而对相位噪声谱的测量要求也越来越高。

现代电子系统和设备都离不开相位噪声测试的要求,因为本振相位噪声影响着调频、调相系统的最终信噪比,恶化某些调幅检波器的性能;限制频移键控(FSK)和相移键控(PSK)的最小误码率;影响频分多址接收系统的最大噪声功率等。

在很多高级电子系统和设备中,核心技术中往往有一个低相位噪声频率源。

可见对相位噪声进行表征、测试以及如何减小相位噪声是现代电子系统中一个回避不了的问题。

什么是相位噪声和抖动相位噪声和抖动是对同一种现象的两种不同的定量方式。

在理想情况下,一个频率固定的完美的脉冲信号(以1 MHz为例)的持续时间应该恰好是1微秒,每500ns有一个跳变沿。

但不幸的是,这种信号并不存在。

信号周期的长度总会有一定变化,从而导致下一个沿的到来时间不确定。

这种不确定就是相位噪声,或者说抖动。

抖动是一个时域概念抖动是对信号时域变化的测量结果,它从本质上描述了信号周期距离其理想值偏离了多少。

通常,10 MHz以下信号的周期变动并不归入抖动一类,而是归入偏移或者漂移。

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