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文档简介
高速信号传输原理本课程将深入探讨高速信号传输的原理和实践，帮助您掌握高速电子设计中关键的技术和知识。课程学习目标1了解高速信号传输的基础知识2掌握常见的信号传输标准和技术3学习信号完整性分析和优化方法4具备高速电子设计实践能力信号传输基础信号类型数字信号、模拟信号、混合信号传输介质导线、光纤、无线电波传输特性带宽、延迟、阻抗电磁波理论1麦克斯韦方程组电磁波的数学基础2电磁波传播特性波长、频率、速度3电磁波与介质的相互作用反射、折射、吸收信号传播机理1信号发射驱动器产生信号2信号传输信号在传输介质中传播3信号接收接收器接收信号屏蔽与接地屏蔽防止外部干扰接地提供参考电压共模抑制消除共模噪声信号反射与馈电阻抗不匹配信号反射产生馈电信号反射导致信号衰减线路损耗与色散线路损耗信号在传输过程中的能量损耗色散信号在传输过程中的展宽线路失真与噪声失真信号形状发生改变噪声干扰信号叠加信号传输标准PCB布线设计原则1层数选择根据信号速度和密度2阻抗控制保证信号完整性3走线长度避免信号反射4布线间距降低串扰连接器选择与应用类型选择根据信号类型和速度插拔性能保证可靠连接电气特性匹配阻抗和信号完整性高速差分信号1差分传输减少共模噪声2阻抗匹配降低信号反射3信号完整性提高传输效率LVDS信号传输低电压差分信号低功耗，低噪声，高速度应用场景液晶显示器，数字视频接口PCIExpress信号高速总线标准高带宽，高性能，广泛应用于计算机系统信号特点差分传输，高速率，低延迟HDMI信号传输1数字视频接口传输音频和视频信号2高清画质支持1080p和4K分辨率3应用广泛电视，投影仪，显示器USB信号特性通用串行总线数据传输，供电，控制多种版本USB2.0，USB3.0，USB3.1应用场景外设连接，数据存储SATA信号分析串行ATA接口连接硬盘和光驱传输速度SATA1.5Gbps，SATA3.0Gbps数据完整性ECC纠错机制DDR信号完整性1双倍数据速率提高数据传输速度2时序控制精确控制数据读写3信号完整性保证数据可靠性时钟信号设计1时钟频率决定数据传输速度2时钟抖动影响信号完整性3时钟分布保证时钟同步串扰抑制技术走线间距增加走线间距，降低串扰屏蔽层使用屏蔽层隔离信号差分信号采用差分信号传输信号完整性测试1眼图分析评估信号质量2时域反射仪检测信号反射3频谱分析仪分析信号频谱EMI抑制与规范电磁干扰电子设备产生的干扰信号EMI规范限制电磁辐射抑制技术滤波器，屏蔽，接地信号隔离与滤波信号隔离防止信号串扰滤波器去除干扰信号工程实践案例高速数据存储系统应用高速信号传输技术高速通信网络满足高带宽需求信号传输标准对比信号完整性仿真1仿真软件HSPICE，ADS2仿真模型构建电路模型3仿真结果分析信号完整性信号完整性测量1眼图测量评估信号质量2阻抗测量检测阻抗匹配3串扰测量分析信号串扰信号完整性优化走线优化调整走线长度和间距阻抗匹配使用阻抗匹配器滤波技术使用滤波器去除噪声结语与总结
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