改善互感所产生的串扰,惟有减少流经互感的电流所形成的回路面积才是较为简易可行的办法。可以借助降低导线与接地平面之间的距离,减小并行信号长度,缩短信号层与平面层的间距,增大信号线间距等措施,来减少两导线的互感量。
2.3改善反射
反射是产生干扰的几个重要来源之一。为改善因线路的阻抗不匹配而造成反射的现象,可以选择采用“布线拓扑”和“终端技巧”的办法。
利用适当的布线拓扑法来改善反射现象,通常不需要增添额外的电子组件(例如,终端电阻或者钳位二极管)。常见的布线拓扑法有4种,分别是树状法、菊链法、星状法和回路法。其中树状法是最差的布线法,它所造成的反射量最大,额外的负载效应和振铃现象都需要加费心来处理;就“反射”的观点,菊链法是较佳的布线法。菊链法相当适合于地址或者数据总线以及并联终端的布线,基本上是没有分支旁路的。星状法适合串联终端的布线,但条件是输出缓冲器(驱动器)必须是低输出阻抗以及具有较高的驱动能量。回路法基本上与菊链法类似,但是回路法会耗费较多的回路面积,对于共模噪声的免疫能力较差。
除了布线拓扑法,为克服反射现象的干扰,“终端技巧”是最有效的方法。传输线的特性阻抗一般是定值。对于CMOS电路而方,信号的驱动端的输出阻抗比较小,为几十Ω,而接收端的输入阻抗比较大。可以在信号最后的接收端匹配一个电阻(在接收端并联一个电阻),这样匹配和接收端并联的结果就可以和传输线的特性阻抗相匹配了,信号的性能得到了比较好的改善。终端技巧的目的旨在提供一个完全阻抗匹配的传输线环境以及保持电位的稳定。
3高速DSP系统的信号完整性分析
下面结合一个实际的DSP高速图像数据采集系统,阐述一下信号完整性问题的产生以及具体的解决方案。
整个DSP数据采集系统由三部分构成:模拟前端CCD数据采集板、CCD控制板和数据处理主控制DSP板。处理后的数据通过USB2.0接口传入上行PC机。
模拟前端CCD数据采集板由CCD扫描器件、模数转换器件A/D构成。光源照射到称之为CCD(ChargeCoupled Device,电荷耦合器件)的光敏元件上实现光电转换。由于要扫描的胶片上不透明的区域透射的光较少,透明的区域透射的光较多,而CCD器件可以检测图像上不同区域透射的不同强度的光。CCD扫描器件将胶片扫描,并将RGB三色信号分别变成三路模拟信号送到A/D进行采样,转换成RGB数字信号,供后续处理板处理。