本文提出j以通用陣列邏輯器件GAL 和只讀存貯器EPROM 為核心器件.設計測量 顯示控制裝置的方法。配以數字式傳感器及用 最小二乘法編制的曲線自動分段椒合程序生成 的EPROM 中的數據.可用于力、溫度、光強等 非電量的測量顯示和控制。該裝置與采用微處 理器的電路相比.有相同的洲量精度,電路簡 單.而且保密性好
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現代的電子設計和芯片制造技術正在飛速發展,電子產品的復雜度、時鐘和總線頻率等等都呈快速上升趨勢,但系統的電壓卻不斷在減小,所有的這一切加上產品投放市場的時間要求給設計師帶來了前所未有的巨大壓力。要想保證產品的一次性成功就必須能預見設計中可能出現的各種問題,并及時給出合理的解決方案,對于高速的數字電路來說,最令人頭大的莫過于如何確保瞬時跳變的數字信號通過較長的一段傳輸線,還能完整地被接收,并保證良好的電磁兼容性,這就是目前頗受關注的信號完整性(SI)問題。本章就是圍繞信號完整性的問題,讓大家對高速電路有個基本的認識,并介紹一些相關的基本概念。 第一章 高速數字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設計流程剖析...............................................................61.3 相關的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質.................................................................................142.3.2 特征阻抗相關計算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報方程及推導.............................................................................182.5 趨膚效應和集束效應.................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機理和電報方程.........................................................................252.6.2 反射導致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負載的匹配.................................................................................41第三章 串擾的分析...............................................................................................423.1 串擾的基本概念.........................................................................................423.2 前向串擾和后向串擾.................................................................................433.3 后向串擾的反射.........................................................................................463.4 后向串擾的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串擾的影響.................................................................483.6 連接器的串擾問題.....................................................................................513.7 串擾的具體計算.........................................................................................543.8 避免串擾的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設計中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設計抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設計.............................................................................................855.3 同步開關噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內部開關噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統時序.................................................................................................1006.1 普通時序系統...........................................................................................1006.1.1 時序參數的確定...............................................................................1016.1.2 時序約束條件...................................................................................1066.2 源同步時序系統.......................................................................................1086.2.1 源同步系統的基本結構...................................................................1096.2.2 源同步時序要求...............................................................................110第七章 IBIS 模型................................................................................................1137.1 IBIS 模型的由來...................................................................................... 1137.2 IBIS 與SPICE 的比較.............................................................................. 1137.3 IBIS 模型的構成...................................................................................... 1157.4 建立IBIS 模型......................................................................................... 1187.4 使用IBIS 模型......................................................................................... 1197.5 IBIS 相關工具及鏈接..............................................................................120第八章 高速設計理論在實際中的運用.............................................................1228.1 疊層設計方案...........................................................................................1228.2 過孔對信號傳輸的影響...........................................................................1278.3 一般布局規則...........................................................................................1298.4 接地技術...................................................................................................1308.5 PCB 走線策略............................................................................................134
標簽: 信號完整性
上傳時間: 2013-11-01
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第一部分 信號完整性知識基礎.................................................................................5第一章 高速數字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設計流程剖析...............................................................61.3 相關的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質.................................................................................142.3.2 特征阻抗相關計算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報方程及推導.............................................................................182.5 趨膚效應和集束效應.................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機理和電報方程.........................................................................252.6.2 反射導致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負載的匹配.................................................................................41第三章 串擾的分析...............................................................................................423.1 串擾的基本概念.........................................................................................423.2 前向串擾和后向串擾.................................................................................433.3 后向串擾的反射.........................................................................................463.4 后向串擾的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串擾的影響.................................................................483.6 連接器的串擾問題.....................................................................................513.7 串擾的具體計算.........................................................................................543.8 避免串擾的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設計中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設計抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設計.............................................................................................855.3 同步開關噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內部開關噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統時序.................................................................................................1006.1 普通時序系統...........................................................................................1006.1.1 時序參數的確定...............................................................................1016.1.2 時序約束條件...................................................................................1063.2 高速設計的問題.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的組件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系統......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自動布線器.......................................................2303.4 高速設計的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓撲結構的探索...............................................................................2313.4.2 空間解決方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓撲模板驅動設計...................................................................2313.4.4 時序驅動布局...................................................................................2323.4.5 以約束條件驅動設計.......................................................................2323.4.6 設計后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的進階運用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括:................................2344.2 圖形化的拓撲結構探索...........................................................................2344.3 全面的信號完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 設計前和設計的拓撲結構提取.......................................................2354.6 仿真設置顧問...........................................................................................2354.7 改變設計的管理.......................................................................................2354.8 關鍵技術特點...........................................................................................2364.8.1 拓撲結構探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形顯示器........................................................................2364.8.3 集成化的在線分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的運用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信號的仿真.......................................................................................2435.3 眼圖模式的使用.......................................................................................249第四部分:HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 進行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 進行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 處理信號完整性原理圖的具體問題.......................................................2591.3 在LineSim 中如何對傳輸線進行設置...................................................2601.4 在LineSim 中模擬IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中進行串擾仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 進行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 進行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的進一步介紹..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串擾仿真..........................................................................309
上傳時間: 2013-11-07
上傳用戶:aa7821634
PCB 被動組件的隱藏特性解析 傳統上,EMC一直被視為「黑色魔術(black magic)」。其實,EMC是可以藉由數學公式來理解的。不過,縱使有數學分析方法可以利用,但那些數學方程式對實際的EMC電路設計而言,仍然太過復雜了。幸運的是,在大多數的實務工作中,工程師并不需要完全理解那些復雜的數學公式和存在于EMC規范中的學理依據,只要藉由簡單的數學模型,就能夠明白要如何達到EMC的要求。本文藉由簡單的數學公式和電磁理論,來說明在印刷電路板(PCB)上被動組件(passivecomponent)的隱藏行為和特性,這些都是工程師想讓所設計的電子產品通過EMC標準時,事先所必須具備的基本知識。導線和PCB走線導線(wire)、走線(trace)、固定架……等看似不起眼的組件,卻經常成為射頻能量的最佳發射器(亦即,EMI的來源)。每一種組件都具有電感,這包含硅芯片的焊線(bond wire)、以及電阻、電容、電感的接腳。每根導線或走線都包含有隱藏的寄生電容和電感。這些寄生性組件會影響導線的阻抗大小,而且對頻率很敏感。依據LC 的值(決定自共振頻率)和PCB走線的長度,在某組件和PCB走線之間,可以產生自共振(self-resonance),因此,形成一根有效率的輻射天線。在低頻時,導線大致上只具有電阻的特性。但在高頻時,導線就具有電感的特性。因為變成高頻后,會造成阻抗大小的變化,進而改變導線或PCB 走線與接地之間的EMC 設計,這時必需使用接地面(ground plane)和接地網格(ground grid)。導線和PCB 走線的最主要差別只在于,導線是圓形的,走線是長方形的。導線或走線的阻抗包含電阻R和感抗XL = 2πfL,在高頻時,此阻抗定義為Z = R + j XL j2πfL,沒有容抗Xc = 1/2πfC存在。頻率高于100 kHz以上時,感抗大于電阻,此時導線或走線不再是低電阻的連接線,而是電感。一般而言,在音頻以上工作的導線或走線應該視為電感,不能再看成電阻,而且可以是射頻天線。
上傳時間: 2013-11-16
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為實現低噪聲放大器增益壓縮特性的自動測量,提出了一種基于LabVIEW儀器控制實現的自動化測量系統設計方案,并完成了系統的軟硬件設計。該系統的硬件部分由Agilent E4438C信號發生器、Agilent E4419B功率計以及GPIB總線和接口卡構成;軟件部分使用LabVIEW圖形化的編程語言設計開發了信號發生器和功率計的自動化控制程序,實現了兩個設備之間的協同工作。該系統除了可以自動配置儀器工作參數、讀取并顯示測量結果外,還增加了數據記錄和后期處理模塊,可以同步顯示測試數據和測試曲線,這大大擴展了原有儀器的測試功能。實驗表明,該系統具有測量準確、自動化、節約時間、使用方便等特點。
上傳時間: 2015-01-02
上傳用戶:bensonlly
過去十五年以來,自動化測試領域出現了一些明顯的趨勢:從設計到生產的每個階段,自動化程度越來越高;單一的待測設備往往集成了多種的標準和協議;從商業角度考慮,縮短產品投放市場時間的壓力也與日俱增;與此同時,著眼于整個經濟環境的大背景下,各個企業也都面臨著更加嚴峻的成本控制要求;此外,對制造業的自動化測試而言,測試設備的體積和功耗已經無法再隨著測試需求線形增長。 PXI 平臺的出現為自動化測試提供了一種新的思路。 N I 于 1997 年提出 PXI 標準,標準化的商業技術讓 PXI 技術在過去十五年中以驚人的速度在測試和控制應用領域得到廣泛的接受,并且已經成為主流的模塊化儀器平臺。不僅得到眾多主流測試測量廠商的支持,而且全球各地的用戶基于 PXI 平臺在多個領域實現各種不同的應用。本文將對 PXI 規范進行概述并介紹一些最新發展及應用。 PXI(PCI eXtensions for Instrumentatio n) 是一種基于PC技術的面向測試測量和自動化應用的堅固平臺。 PXI 標準將 Com pactPCI 標準(具有 PCI 電氣總線特性,同時具有堅固的、模塊化的歐卡封裝)與專用同步總線和軟件特性結合在一起。該標準由 PXI 系統聯盟( PXIS A )進行管理,這是一個由世界各地超過 50 家公司共同簽約的聯盟,其宗旨是為了推動 PXI 標準的應用,保證各廠商產品的互操作性,并維護 PXI 規范。
上傳時間: 2014-12-08
上傳用戶:feifei0302
車道偏離報警和前撞報警是駕駛員輔助系統的兩個重要組成部分,報警的正確率、誤報率和漏報率不僅是評價系統性能優劣的重要指標,也是影響駕駛員對輔助系統主觀感受的重要原因。使用NI公司的開發工具,設計和搭建了報警性能測試臺架,能夠將與實車采集的道路視頻影像信息時間同步的車輛狀態信息融合作為測試樣本,回放給待測的駕駛員輔助系統,進行硬件在環仿真測試,人工對比實際行車狀況判定報警是否相符合樣本中的實際道路環境,形成測試結果分析報告。最后,通過實驗初步驗證了該測試臺架的有效性。
上傳時間: 2013-11-13
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摘 要:介紹一個交直流數據采集系統.它采用參數自尋優同步采樣法和雙向過零鑒相技術,充分發揮了單片機在智能儀器中的軟件優勢。給出的采樣前置電路和其他硬件同樣具有參考價值。 關鍵詞:采樣參數自尋優;鑒相技術;前置電路;外中斷口;雙隔離采樣通道
上傳時間: 2013-10-17
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400Ksps 光電隔離 12 位32 通道AD 16 通道高速同步數字輸入 16 通道數字輸出 2通道12位DA輸出 5 通道脈沖輸入 工業控制型USB接口板RBH8273使用說明書 這是一款適合于工業現場的USB采集控制板。 本的模擬量輸入、模擬量輸出、開關量輸入、開關量輸出、脈沖量輸入全部采用光電隔離技術,全面保護系統的安全性與可靠性,為該板在工業現場應用提供了條件,解決了USB總線在工業控制現場中的抗干擾問題。
上傳時間: 2013-12-15
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注:1.這篇文章斷斷續續寫了很久,畫圖技術也不精,難免錯漏,大家湊合看.有問題可以留言. 2.論壇排版把我的代碼縮進全弄沒了,大家將代碼粘貼到arduino編譯器,然后按ctrl+T重新格式化代碼格式即可看的舒服. 一、什么是PWM PWM 即Pulse Wavelength Modulation 脈寬調制波,通過調整輸出信號占空比,從而達到改 變輸出平均電壓的目的。相信Arduino 的PWM 大家都不陌生,在Arduino Duemilanove 2009 中,有6 個8 位精度PWM 引腳,分別是3, 5, 6, 9, 10, 11 腳。我們可以使用analogWrite()控 制PWM 腳輸出頻率大概在500Hz 的左右的PWM 調制波。分辨率8 位即2 的8 次方等于 256 級精度。但是有時候我們會覺得6 個PWM 引腳不夠用。比如我們做一個10 路燈調光, 就需要有10 個PWM 腳。Arduino Duemilanove 2009 有13 個數字輸出腳,如果它們都可以 PWM 的話,就能滿足條件了。于是本文介紹用軟件模擬PWM。 二、Arduino 軟件模擬PWM Arduino PWM 調壓原理:PWM 有好幾種方法。而Arduino 因為電源和實現難度限制,一般 使用周期恒定,占空比變化的單極性PWM。 通過調整一個周期里面輸出腳高/低電平的時間比(即是占空比)去獲得給一個用電器不同 的平均功率。 如圖所示,假設PWM 波形周期1ms(即1kHz),分辨率1000 級。那么需要一個信號時間 精度1ms/1000=1us 的信號源,即1MHz。所以說,PWM 的實現難點在于需要使用很高頻的 信號源,才能獲得快速與高精度。下面先由一個簡單的PWM 程序開始: const int PWMPin = 13; int bright = 0; void setup() { pinMode(PWMPin, OUTPUT); } void loop() { if((bright++) == 255) bright = 0; for(int i = 0; i < 255; i++) { if(i < bright) { digitalWrite(PWMPin, HIGH); delayMicroseconds(30); } else { digitalWrite(PWMPin, LOW); delayMicroseconds(30); } } } 這是一個軟件PWM 控制Arduino D13 引腳的例子。只需要一塊Arduino 即可測試此代碼。 程序解析:由for 循環可以看出,完成一個PWM 周期,共循環255 次。 假設bright=100 時候,在第0~100 次循環中,i 等于1 到99 均小于bright,于是輸出PWMPin 高電平; 然后第100 到255 次循環里面,i 等于100~255 大于bright,于是輸出PWMPin 低電平。無 論輸出高低電平都保持30us。 那么說,如果bright=100 的話,就有100 次循環是高電平,155 次循環是低電平。 如果忽略指令執行時間的話,這次的PWM 波形占空比為100/255,如果調整bright 的值, 就能改變接在D13 的LED 的亮度。 這里設置了每次for 循環之后,將bright 加一,并且當bright 加到255 時歸0。所以,我們 看到的最終效果就是LED 慢慢變亮,到頂之后然后突然暗回去重新變亮。 這是最基本的PWM 方法,也應該是大家想的比較多的想法。 然后介紹一個簡單一點的。思維風格完全不同。不過對于驅動一個LED 來說,效果與上面 的程序一樣。 const int PWMPin = 13; int bright = 0; void setup() { pinMode(PWMPin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(PWMPin, HIGH); delayMicroseconds(bright*30); digitalWrite(PWMPin, LOW); delayMicroseconds((255 - bright)*30); if((bright++) == 255) bright = 0; } 可以看出,這段代碼少了一個For 循環。它先輸出一個高電平,然后維持(bright*30)us。然 后輸出一個低電平,維持時間((255-bright)*30)us。這樣兩次高低就能完成一個PWM 周期。 分辨率也是255。 三、多引腳PWM Arduino 本身已有PWM 引腳并且運行起來不占CPU 時間,所以軟件模擬一個引腳的PWM 完全沒有實用意義。我們軟件模擬的價值在于:他能將任意的數字IO 口變成PWM 引腳。 當一片Arduino 要同時控制多個PWM,并且沒有其他重任務的時候,就要用軟件PWM 了。 多引腳PWM 有一種下面的方式: int brights[14] = {0}; //定義14個引腳的初始亮度,可以隨意設置 int StartPWMPin = 0, EndPWMPin = 13; //設置D0~D13為PWM 引腳 int PWMResolution = 255; //設置PWM 占空比分辨率 void setup() { //定義所有IO 端輸出 for(int i = StartPWMPin; i <= EndPWMPin; i++) { pinMode(i, OUTPUT); //隨便定義個初始亮度,便于觀察 brights[ i ] = random(0, 255); } } void loop() { //這for 循環是為14盞燈做漸亮的。每次Arduino loop()循環, //brights 自增一次。直到brights=255時候,將brights 置零重新計數。 for(int i = StartPWMPin; i <= EndPWMPin; i++) { if((brights[i]++) == PWMResolution) brights[i] = 0; } for(int i = 0; i <= PWMResolution; i++) //i 是計數一個PWM 周期 { for(int j = StartPWMPin; j <= EndPWMPin; j++) //每個PWM 周期均遍歷所有引腳 { if(i < brights[j])\ 所以我們要更改PWM 周期的話,我們將精度(代碼里面的變量:PWMResolution)降低就行,比如一般調整LED 亮度的話,我們用64 級精度就行。這樣速度就是2x32x64=4ms。就不會閃了。
上傳時間: 2013-10-23
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