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高速光互连电路的信号完整性研究

作　者: 石小巍
导　师: 徐伟
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 光学工程
关键词: 光互连信号完整性串扰反射
分类号: TN41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 31次
引　用: 2次
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内容摘要

近年来,随着集成电路和印制电路板加工制造技术的不断提高,越来越多性能强大、功能丰富的高速电子产品纷纷出现。与此同时,电路系统中的信号完整性现象也日益成为系统设计过程中不可忽视的问题,由它带来的信号畸变、信号延迟以及幅度衰减等现象已逐渐成为制约电子系统性能、影响电子系统正常工作的重要瓶颈。为了解决信号完整性问题,设计者需要在产品的规划、设计和成品调试的各个阶段,发现问题和解决问题。本文结合激光驱动芯片的设计,研究利用仿真手段在产品的设计阶段发现和解决信号完整性问题的方法。利用Cadence SpectraQuest软件仿真了串扰、反射等信号完整性问题,将信号完整性分析贯穿于PCB的设计始终,对初始的设计进行了修改,解决了一些潜在的高速互连问题,为日后高速电路的设计提供了重要的指导。同时本文针对光互连系统搭建了物理测试平台,以验证光互连在信号完整性问题上的优缺点,作了光互连抖动的测试,单路串行数据达到了2Gbps传输速率,利用数字示波器抖动测试功能测试了由信号完整性所导致的信号抖动参数,从获得的各项参数得出,光互连系统损耗小,信号能够被传输的更远。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 光互连技术发展现状  9
  1.2 国内外动态  9-11
  1.3 课题背景  11
  1.4 课题研究的内容  11-13
第2章光互连系统设计及信号完整性研究  13-35
  2.1 光互连系统设计  13-18
    2.1.1 光发射器  13-17
    2.1.2 光接收器  17-18
  2.2 高速光互连电路中的信号完整性问题  18-25
    2.2.1 反射问题  19-21
    2.2.2 串扰问题  21-25
  2.3 光互连系统分析方法  25-34
    2.3.1 硬件测试分析方法  25-29
    2.3.2 软件仿真分析方法  29-34
  2.4 本章小结  34-35
第3章高速光互连电路的仿真分析  35-54
  3.1 IBIS模型的创建  35-40
    3.1.1 I/V曲线的提取  35-37
    3.1.2 激光驱动器(SA2669)的模型分析  37-40
  3.2 反射仿真  40-44
    3.2.1 高速激光驱动芯片  40-41
    3.2.2 差分对拓扑结构的提取与仿真  41-44
  3.3 串扰仿真  44-53
    3.3.1 奇、偶模式串扰仿真  44-48
    3.3.2 干扰源信号频率对串扰噪声影响的仿真  48-49
    3.3.3 不同种类的传输线对串扰噪声影响的仿真  49-50
    3.3.4 信号上升沿对串扰噪声影响的仿真  50-52
    3.3.5 传播模式对串扰噪声影响的仿真  52-53
  3.4 本章小结  53-54
第4章光互连系统的硬件测试与分析  54-62
  4.1 抖动的概念  54-55
  4.2 光互连系统抖动的测试  55-60
    4.2.1 光互连系统数据传输方案  55-57
    4.2.2 光互连系统测试  57-60
  4.3 本章小结  60-62
结论  62-63
参考文献  63-66
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  66-67
致谢  67

高速光互连电路的信号完整性研究

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