S參數是 變頻電源SI工程師解決問(wèn)題的重要工具,關(guān)于一個(gè)有經(jīng)歷的SI工程師來(lái)說(shuō),從一個(gè)S參數中能夠看出通道中簡(jiǎn)直所有的特性(阻抗不匹配、stub、損耗、串擾等等),而且針對該特性對通道提出相應的優(yōu)化計劃。
但是關(guān)于許多硬件工程師來(lái)說(shuō),看到S參數的感受就不是這樣的了?!拔疫@么高的信號速率,這么大的系統,最終你就給了我兩條線(xiàn)然后告訴我這個(gè)通道pass仍是fail,坑爹呢!”
究竟是不是坑爹,讓我們來(lái)看看一條簡(jiǎn)略的線(xiàn)時(shí)如何描繪我們的信號的。
假定我們的通道是就是一根傳輸線(xiàn),這條傳輸線(xiàn)有兩個(gè)端口,分別是端口1與端口2,一般我們看到的S參數是一個(gè)這樣的圖:
這是一條S12插損曲線(xiàn),他的橫軸是頻率,單位是XHz;縱軸是常數,代表的是兩個(gè)電壓之間比值,是沒(méi)有單位的。端口2輸入幅值為B的信號,在端口1會(huì )接納到幅值為A的信號,則S21的縱軸就是A/B。
左右兩頭兩幅圖代表的是同一個(gè)東西,右邊是直接給出了A/B等于多少,而左面是用dB來(lái)表明份額。由所以幅值的比,所以dB=20lg(A/B)。我們能夠算一下看看左右兩頭是否是同一個(gè)東西,這里有幾個(gè)參考值,-1dB≈90%,-3dB≈70%。
仍是用我們的在反射詳解中運用的那個(gè)由1GHz、3GHz、5GHz正弦波疊加而成的信號作為例子:
當一個(gè)這樣的信號通過(guò)上方演示的通道之后會(huì )變成什么姿態(tài)呢?
變成了這個(gè)姿態(tài):
我們將發(fā)送端波形與接納端波形一起做傅里葉變換,變成頻域曲線(xiàn)之后,如下圖:
能夠看到,1GHz的頻域重量變成了0.608/0.641≈0.95,3GHz的頻域重量變成了0.194/0.214≈0.91,5GHz的頻域重量變成了0.111/0.124≈0.89。
再對應我們通道的S參數看一下:
能夠看到,每個(gè)頻域重量的衰減基本上與S參數是對應的。不是完全持平的原因是因為我們信號上有多重反射的存在,而在S參數提取時(shí),是將反射給除掉掉了。
0101碼型的頻域重量只存在基頻與倍頻上,而隨機碼的頻域重量則存在于全頻段中。
S參數這一條直線(xiàn)上的每一個(gè)點(diǎn),對應的其實(shí)就是該頻率的正弦波通過(guò)這個(gè)通道之后的衰減程度。
從下面這張圖中我們能夠更顯著(zhù)的看出:
赤色是某發(fā)送端信號的頻譜,藍色曲線(xiàn)是通道的插損,藍色頻譜是接納端的頻譜,能夠看到各個(gè)頻段的衰減份額跟插損是一一對應的。而在有源眼圖中,發(fā)送端赤色的抱負眼圖通過(guò)一個(gè)如此差的通道后變成了三個(gè)眼睛的怪物。
在鏈路中,輸出芯片契合輸出的要求,接納芯片契合接納的要求,那我們就能夠通過(guò)規則通道關(guān)于輸出信號各個(gè)頻點(diǎn)的衰減(也就是S參數)來(lái)斷定通道是否契合要求。
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