EDA365电子工程师网

标题: 高速信号和高频信号的区别，你了解多少？ [打印本页]
作者: admin    时间: 2019-9-27 15:08
标题: 高速信号和高频信号的区别，你了解多少？
EDA365免费高速PCB设计培训报名直达：
4 v8 Q( x+ I) `$ [4 J4 [. O西安站    成都站    武汉站
  |0 l- H+ ~# q
# N6 T% `# g+ x/ K; j; t9 ]* t4 E& B0 c! i# n8 q! C2 `
当今是大数据的时代，是大数字的时代；移动通信跨过1G。。。4G，正在迈向5G；数字通信端口速度从15年前的10M，迈进到现在的100G；是一个真正伟大的高速时代，身处这个时代的电子工程师们，不由自主的进入到高速电路设计时代！那么高速信号和我们之前很耳熟的高频信号到底有什么不同呢！？一字之差，这一对看似孪生的基础概念说清楚，好像不太容易！
: O% T& Q* j- z) `( N, R5 r6 I# g6 G
首先，化繁为简，用最少的文字进行概念表述：! {3 L6 H' ^" Z
高速信号:传输速率比较高的数字信号，高速信号更关注的是信号跳变的上升沿和下降沿。现在高速信号的上升沿普遍都是ns级甚至ps级！
# v1 r) \5 q9 \4 _. K) }/ Y5 g/ Q7 k
4 S9 h' Q% W' E8 i1 ?! a$ A! p  t
高频信号:传输频率比较高的模拟信号，高频信号更多关注的是信号周期。频率高不高看周期，速度高不高看边沿（的陡峭程度）。一个频率不高的方波，如果边沿非常陡的话，在信号完整性里应该把它当高速来看。因为它所包含的频率成分里有出乎你意料的高频成分。在数字系统里面，主要考虑二进制比特的速率，所以一般以传输的比特率的高低来衡量数字信号的特性，高速信号也就提得较多。高速信号更多关注的是信号的上升沿是否单调，高低电平是否振铃，高低电平是否足够；高速信号要解决的终极问题也就是接收端信号的完整，不要有不应该有的畸变！
# n" J% d+ l2 T2 L' N

" i- w) X0 ^$ z9 I, \0 X

' m/ u1 e: `- E1 Q7 q当然更高速的信号，我们更要关注接收的眼图（时域）和信号衰减！（频域）
( K& d. P+ I4 J* y" a4 k/ F在模拟系统里面，由于这样那样的因素，不管是低频还是射频甚至微波，调制信号用的载波基本都是正弦波，可以直接用频率衡量，所以高频信号这个名词就很常见。: t0 h# _4 n3 a0 d

$ T3 ]% A. V; M2 R, o% b7 f2 E& G2 X! R; d
举个例子：& ?1 C4 m4 z: [3 \
在模拟系统，如RF中，信号要靠微带线、带状线或者波导来传输，特性阻抗要与PA、LNA等的输入输出阻抗匹配。
9 t. {, h% ~5 [$ s那在高速数字系统中呢？如对于一个方波信号，根据Fourier级数的概念，可以分解成无数个谐波成分，每个谐波其实也是一个正弦波。只有所有频率分量不失真的到达接收端才能在接收端得到一个方波。这有人可能就会说低速信号也是这样啊，对，但是要知道数字信号的判决一般都在一个bit的中间，所以如果高频谐波延迟大些，最后接收到的信号边沿成了斜坡，另外加上一些反射、串扰什么的，信号边沿会变得难看些，但那也不会影响数字信号的接收的；不过高速信号就没这么幸运了，本身的判决时间窗口就那么点，信号的失真就会造成误码。+ T# \4 O: p- G% ?: x- H
总之，这两个专业名词,必须要在各自的领域范围内讨论,才会有它的实际意义.9 w5 v/ ?, z0 W- W! P0 e, T
这就是说,一般高速信号是不会放到模拟的范围内考虑的,而高频信号也不会放到数字的范围内进行讨论。6 X/ U9 A, P5 Y6 @! A
而如果要开发一个实际的带有高频和高速特点的应用的话,数字和模拟的情况就都必须考虑进去，这就是我们现在流行的数模混合电路设计！( i+ Q# _9 m* j1 @: \
7 V/ E. H- O0 i3 S7 R

  `& T1 l$ Q4 ]5 T& L: z, O
& M- x$ p- K. r4 z/ c7 T6 x
- O4 t5 E7 w2 F9 J+ k
  ^0 D) l% ^+ k! q" i! d$ G% c3 b



欢迎光临 EDA365电子工程师网 (http://bbs.elecnest.cn/) Powered by Discuz! X3.2