基于HDMI高速传输线的信号完整性分析
发布时间:2017-05-18 08:19
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【摘要】:在高清信号传输方面,HDMI (High Definition Multimedia Interface,高清晰度多媒体接口)相比传统模拟接口具有更广阔的发展前景,越来越多的显示接口芯片使用HDMI。随着高速电路的发展和低压、低功耗产品的流行,对传统电路设计人员的专业素质提出了更高的要求。西方国家对高速电路信号完整性的研究开始于上个世纪九十年代,至今已有很完善的设计方案,我国在这方面的研究还处于初级阶段。 本文以TMDS差分传输线为研究对象,研究信号完整性问题。论文对HDMI进行了系统的介绍,从HDMI的基本构架到TMDS传输原理,分析了HDMI的信号完整性测试要求。本文主要研究SI仿真在高速电路设计中的重要作用,仿真研究包括前仿真和后仿真两部分,前仿真使用Hyperlynx软件,针对TMDS差分对的对内偏移,对间偏移,串扰等要求,得到了符合HDMI1.2规范的布局布线约束规则。按照上述规则在Cadence里绘制PCB版,利用Ansoft公司的SIwave和Designer软件完成了后仿真研究,后仿真在验证前仿真约束规则的同时,探讨了阻抗突变,串扰,反射以及返回路径等对设计的影响,对布局布线进一步优化。最后,将测试结果与仿真相对比,均满足HDMI1.2规范,验证了高速电路设计中仿真环节的必要性和可靠性以及通过正确的仿真手段和方法能够设计出信号质量方面满足要求的高速电路。
【关键词】:HDMI 差分信号传输 信号完整性
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN402;TP334.7
【目录】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-7
- 目录7-9
- 第一章 序言9-12
- 1.1 研究背景与意义9-10
- 1.2 国内外现状10-11
- 1.3 论文主要内容11-12
- 第二章 HDMI概述与基本结构12-22
- 2.1 HDMI概述12-13
- 2.2 HDMI的基本构架13-15
- 2.3 TMDS基本原理15-17
- 2.4 HDMI基本特性17-21
- 2.4.1 HDMI拓扑结构17
- 2.4.2 Source端17-19
- 2.4.3 传输电缆(Cable Assembly)19
- 2.4.4 Sink端19-21
- 2.5 本章小结21-22
- 第三章 差分传输线信号完整性基础22-35
- 3.1 传输线基础理论22-23
- 3.2 传输线损耗23-26
- 3.2.1 电阻损耗23-25
- 3.2.2 介质损耗25-26
- 3.3 差分传输线26-34
- 3.3.1 差分线中的参数26-28
- 3.3.2 差分对的匹配28-29
- 3.3.3 混模S参数29-30
- 3.3.4 TDR测试30-33
- 3.3.5 眼图33-34
- 3.4 本章小结34-35
- 第四章 HDMI信号完整性前仿真分析35-52
- 4.1 高速数字电路设计流程35-36
- 4.2 信号完整性常用仿真软件介绍36
- 4.3 Hyperlynx中的TMDS布线36-37
- 4.4 基本TMDS传输信号分析37-41
- 4.5 TMDS差分线耦合分析41-42
- 4.6 TMDS差分对对内偏移分析42-45
- 4.7 TMDS差分对对间偏移分析45-48
- 4.8 串扰的影响48-51
- 4.9 本章小结51-52
- 第五章 HDMI信号完整性后仿真分析52-65
- 5.1 频域分析52-57
- 5.2 时域分析57-61
- 5.3 差分对匹配61-63
- 5.3.1 差分信号匹配61-62
- 5.3.2 差分信号与共模信号匹配62-63
- 5.4 实测对比63-64
- 5.5 本章小结64-65
- 第六章 总结与讨论65-66
- 6.1 总结65
- 6.2 讨论65-66
- 参考文献66-68
- 致谢68
【参考文献】
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本文关键词:基于HDMI高速传输线的信号完整性分析,由笔耕文化传播整理发布。
,本文编号:375551
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