高速光收发模块的信号完整性分析与设计

发布时间：2017-03-17 18:05

  本文关键词：高速光收发模块的信号完整性分析与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着经济社会的不断发展,人们对于信息的需求急剧增大,这就对通信技术提出了更高的要求,要求更大的网络通信容量,更快的数据传输速率以及更低的误码率。光收发器件作为光通信网络的重要组成部分,有很高的研究与应用价值。本文介绍了一种高速万兆光收发模块的信号完整性分析与设计,其模块主控芯片采用Xilinx的XC7VX690T,有四路万兆光纤网络接口,最大支持40Gbps的传输速率,可以用来采集与处理数据。本文一开始先引出了信号完整性问题的由来：即随着系统信号传输速率的提高以及电子器件电平转换时间的缩短,在高速电路设计中所遇到的传输线效应,信号串扰及反射等问题,因此,原来低速系统的设计规则已不再适用,需要采用信号完整性分析的方法规划和设计电路。然后又对影响信号完整性的因素进行了理论分析并建立了模型。在接下来的设计中,借助于Cadence Allegro和Hyperlynx这两款EDA软件,严格按照高速电路的信号完整性理论进行布局布线。最后分别对其中的关键信号,如高速数据传输网络进行了仿真分析,由仿真分析的结果确定最后的布局布线规则,完成了PCB设计,优化了信号传输质量,缩短了开发周期,提高了一次制版的效率。同时也进-步表明了信号完整性分析对于高速系统设计的重要性,在未来的工程应用上具有很大的价值,能够取得良好的经济社会效益。
【关键词】：光收发器件 信号完整性 高速电路 仿真分析
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN402
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究发展及现状10-11
• 1.3 本文研究内容和结构安排11-13
• 第二章 高速电路信号完整性理论13-31
• 2.1 信号上升时间与带宽13-15
• 2.2 传输线15-20
• 2.2.1 传输线的分布电容16-17
• 2.2.2 单位长度电容17
• 2.2.3 传输线的分布电感17-19
• 2.2.4 单位长度电感19-20
• 2.3 介电常数和等效介电常数20-21
• 2.4 瞬态阻抗和特征阻抗21-28
• 2.5 趋肤效应28
• 2.6 介质损耗28-29
• 2.7 串扰29-30
• 2.8 本章小结30-31
• 第三章 基于信号完整性分析的光收发模块处理电路设计31-49
• 3.1 EDA软件介绍31-32
• 3.1.1 Cadence PCB31
• 3.1.2 HyperLynx31-32
• 3.2 高速SFP+光收发模块32-35
• 3.3 SFP+光收发模块35-37
• 3.4 PCB信号完整性设计37-47
• 3.4.1 层叠结构37-38
• 3.4.2 差分结构38
• 3.4.3 表贴元件焊盘的处理38-42
• 3.4.4 电源部分42-43
• 3.4.5 差分对的等长与等距43-47
• 3.5 本章小结47-49
• 第四章 高速电路信号完整性分析49-71
• 4.1 信号的端接与反射49-56
• 4.1.1 反射的形成49-51
• 4.1.2 容性阻抗不连续51-53
• 4.1.3 感性阻抗不连续53-54
• 4.1.4 临界长度54
• 4.1.5 端接54-55
• 4.1.6 拓扑结构55-56
• 4.2 电源完整性56-57
• 4.3 眼图的产生原理57-59
• 4.4 关键网络的信号完整性分析59-69
• 4.4.1 SFP4_TX信号网络信号完整性分析59-63
• 4.4.2 电源完整性仿真63-65
• 4.4.3 SFP_SCL与SFP_SDA网络间串扰分析65-69
• 4.5 本章小结69-71
• 第五章 总结和展望71-73
• 致谢73-75
• 参考文献75-79
• 作者简介79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张磊,雷震,刘海波,林哲辉;高速电路设计和信号完整性分析[J];电子技术应用;2001年06期

2 孙航;高速电路设计的信号完整性分析[J];今日电子;2003年05期

3 吴伯春,龚清萍;信号完整性分析技术[J];航空电子技术;2004年02期

4 王勇,李德华,薛雷,钱铮铁,何伟;高速视频处理系统中的信号完整性分析[J];电子技术应用;2004年11期

5 孙宇贞;高速电路的信号完整性分析[J];电子技术应用;2005年03期

6 李广辉;庄奕琪;曾志斌;;基于信号完整性分析的一种视频处理系统设计[J];电子器件;2007年04期

7 朱良乐;;高速信号完整性分析[J];山西建筑;2007年36期

8 郭霞;杨涛;张浩;;高速数据采集系统的信号完整性分析[J];电子科技;2008年01期

9 张洁;;高速视频处理系统中的信号完整性分析[J];机械管理开发;2008年05期

10 郭土华;徐晓;;基于高速嵌入式系统的信号完整性分析[J];电子技术应用;2011年01期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 张海;徐晶;;信号完整性分析在雷达高度表硬件平台设计上的应用[A];四川省电子学会雷达与火控、电子线路与系统专业委员会学术交流会10周年优秀论文集[C];2006年

2 武林伟;王勇;;高速图像电路设计中的信号完整性分析[A];第十七届十三省（市）光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年

3 唐培松;刘建琦;叶晨;;深亚微米芯片信号完整性分析方法[A];第十六届计算机工程与工艺年会暨第二届微处理器技术论坛论文集[C];2012年

4 陈超;曹跃胜;王f涛

本文编号：253256