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高频信号动态测试中的信号完整性分析
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摘要：本文主要针对高频信号动态测试中关于信号完整性进行深入分析与探讨，主要通过高频信号测试仪器在使用环境的特点与要求进行研究。从多层PCB板的叠层设计，差分信号传输线的布置
本文主要针对高频信号动态测试中关于信号完整性进行深入分析与探讨，主要通过高频信号测试仪器在使用环境的特点与要求进行研究。从多层PCB板的叠层设计，差分信号传输线的布置，添加阻抗匹配网络进行信号完整性的研究。通过仿真手段确立阻抗匹配网络的结构与参数，对于电源完整性进行分析，利用内电层分割与滤波电容网络降低电路的地弹现象的产生，降低测试时产生的系统噪声，最后利用模拟环境下的实验验证高速数据采集电路信号完整性分析，利用科学实验结果证明通过信号完整性设计是可以提升测试的抗干扰能力的，信号完整性设计表明实验所采集的所有数据都是科学可靠的。
引言：数据采集电路对于信号测试有着重要的作用，现如今社会信息技术的快速发展，对于数据采集电路采样频率逐渐提高，关于高速采集中会出现在测量时间上产生的事态的变化、捕捉样本采样时产生的跳变现象，对高频信号和遥感进行检测等。由于在电路中的的采样频率的信号传输的提高和噪声在传播上出现各种问题，也就成为电路性能出现问题的元素之一，因此在进行高速电路设计中要把完整的信号分析作为重要的工作环节。
就现今对于高速电路信号完整性研究的方法主要有两种：建模仿真和高速设计，研究的主要内容是关于传输线、电路架构方面和相关器件等的电磁能量在辐射与耦合、电磁干扰抑制措施等方面。
在进行高速电路信号完整性设计时还应该考虑到其的应用环境，一般的高频信号动态监测中，在进行电路和系统的测试时要将二者放在测试环境外部，防止受到环境的影响，才能在电路体积和质量在测试过程中不会受到限制因素的影响。文章内容主要对高频信号动态监测中中信号的完整性进行深入分析，在受到电子干扰和冲击力大的环境下对于测试的结果会不会产生影响等问题深入展开。基于此，再进行高度动态下的数据采集和设计之间是否可以将信号之间的连接与完整性问题处理恰当，之间连接与信号完整性的问题，这些都是测试设备是否能正常工作的前提。同时，高频信号的完整性可以作为电源完整性问题的解决手段。电磁兼容和电磁出现的问题是否是因为干扰。想要更好地保障最终测试结果的正确也要与信号完整性问题相结合。
一、高频信号测试的原理
高频信号设备是由信号调理版、转换板、控制板、电源等板块组合而成的。高速数据的采集电路要基于转换板块才能完成信号的转变，转换板块的数值一般为8位数，转换器通道主要为单通道，如果速率转变为400赫兹情况的话，要对各个转换板在转换之前和之后的数据进行保存。
从上文关于测试设备的叙述可以了解到，被测信号最高的频率可以达到40赫兹，这时候的采样钟表就必须为400赫兹，高路电路中产生的相关效应和和介质就会让信号在高频速率上在传递中减弱，由于受到干扰产生抖动在信号接收开头，误码数值就会提高。在信号传输中，由于在传输途中组里的变化会让传输信号在高频环节上出现发射，就会导致信号在完整性和传输的速度变慢。因此要对高速电路的高频信号进行信号完整性的检测，监测的内容主要为：叠层设计、信号的传输路线的分布和与阻力之间的匹配程度等。
二、信号完整性研究
信号完整性就是信号在电路中以正确的时间与顺序和电压之间产生响应的能力。
文章的高频信号网络主要就是高速数据采集电路中模数的转换器AD9484转换时钟信号和输出的数字信号。因为二者都是差分形式，所以在设计转换时钟时就是由FPGA内部锁相环产生，在通过芯片的接口LVDS进行输出，AD9484转换之后的数据也是以LVDS的差分形式与FPGA的接口进行数据输出。以此来降低在传输过程中电磁干扰，提升高频信号的传输效率。由于过孔和平面的分割不能满足理想目标的产生，理想上的差分传输线路在实际的电路设计中是非常难以实现的。因此要将高频信号网络中的数字信号能够按照事件的顺序和持续时间达到电压幅度，还需要进一步对信号完整性进行深入的分析与研究。
三、反射
高频信号传输我们也可以把它称作为电波的传输，传输线的长短对于传递时间上也会有相应的影响，在传输延时与信号上升时间在同样的数量级别时，传输线的长度就会对信号的特性产生直接的影响，并使信号在传输过程中发生形状上的改变。高频信号网络的差分信号传输线路的布置形状是要在电路板上成对的不值得，传输线路自己可以对转换的数字形成延时。这种现象产生的原因是由于线路的长度相同，传输线路扭曲的程度就会加大，实际的长度变吨，延时缩小，所以为了应对这种延时现象的产生就需要在布线上运用蛇形布线。
文章来源：《农村科学实验》 网址: http://www.nckxsyzz.cn/qikandaodu/2020/0716/388.html