Elektronisches Design - Die Auswirkung des gleichlangen Wickeldesigns von Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten

Zu Beginn der Einführung in den Einfluss von Wickeldrähten auf PCB-Design, Eine Frage zu Wickel- und Geraden: Zwei Übertragungsleitungen mit gleicher physikalischer Länge, eine gerade Linie A, a Wicklung B, welcher Abschnitt von A und B eine größere Verzögerung haben wird?

Mit der Entwicklung von Hochgeschwindigkeitsstrecken, PCB-Design bewegt sich in Richtung Hochgeschwindigkeit und Leiterplatte mit hoher Dichte. Wenn die Geschwindigkeit und Dichte hoch sind, Verschiedene Signalintegritäts- und EMI-Probleme werden auftreten. Dies hat auch zu verschiedenen PCB-Design Anforderungen, wie Impedanzstabilität, die gleiche Ebene in der gleichen Gruppe, ieinigetrischer Entwurf, und so weiter. Heute werden wir über eine PCB-Design Problem verursacht durch gleiche Länge, das ist, Wicklung PCB-Design.

Im PCB-Design, insbesondere im DDR3/4/5 PCB-Design, gibt es immer viele Signalleitungen. Jede Gruppe von Daten- oder Adresssteuerungs-Befehlssignalleitungen hat bestimmte Anforderungen an die gleiche Länge, wie unten gezeigt: Anforderungen an ein Chiphandbuch:

Wenn die Anforderungen beim PCB-Design nicht erfüllt sind, denken Ingenieure zuerst an Wickeln, und dann gibt es viele Wickelmethoden.

Was sind die Probleme mit der Wickelmethode? Um die Forschung zu diesem Thema abzuschließen, wurde ein Testboard speziell hergestellt, und das Forschungsobjekt wurde als 10-Zoll-Übertragungsleitung entworfen.

Im Allgemeinen denkt jeder normalerweise, dass dies gleiche Länge ist, und es ist völlig gleiche Länge. Durch die Messung seiner Übertragungseigenschaften werden jedoch die Messergebnisse in der folgenden Abbildung gezeigt, wir können sehen, dass der Unterschied immer noch nicht klein ist, der Unterschied 12.73ps (roter Kreis) ist und die Wicklung schneller als die Geradeausleitung ist.

Diese 12.7ps wird in eine physikalische Länge umgewandelt, was etwa 80mil ist. Die Länge von 80mil sollte eine Überraschung für erfahrene Ingenieure sein. Immerhin, Hardware-Ingenieure sagen normalerweise: Geben Sie mir die Länge, und der Fehler wird bis zu 2mil sein. Natürlich, die PCB-Design wir machen Experimente hier ist 10 Zoll, in der Regel sind viele Verkabelungen nicht so lang, aber es gibt einige Verkabelungen, die wirklich sehr lang sind. Allerdings, Egal was passiert, dies PCB-Design Das Experiment sagt uns, dass die physikalische Länge nicht gleich der tatsächlichen PCB-Design. Deshalb, in den letzten Jahren, some Leiterplattenhersteller in der Branche für gleiche Zeitpläne plädiert haben.

Warum ist das so? Der Grund ist, dass nach dem Wickeln des PCB-Designs das Signal aufgrund des Hauteffekts und des elektromagnetischen Feldeffekts auf die Oberfläche übertragen wird. Um dieses Phänomen zu erklären, wurde ein Wickelabschnitt auf der Leiterplatte in ADS entworfen und eine elektromagnetische Simulation (EM) durchgeführt.

In der Leiterplattendesignwicklung ist die Feldstromdichte an der relativ engen Kupplung, die rot ist, relativ groß, und die Stromdichte ist relativ klein an der Spitze (parallel zur Übertragungsleitung) und in der Mitte der Übertragungsleitung, die eine helle Farbe zeigt. Das Signal wird nah an der Kante übertragen, was zur "schnelleren" Signalübertragung führt und weniger Zeit in Anspruch nimmt (ich hätte für alle ein dynamisches Bild machen können, aber ich habe es nicht gut gemacht. Wenn es eine Chance gibt, werde ich es jedem zeigen.

Durch die obige Analyse kann gezeigt werden, dass bei gleicher physikalischer Länge die Verzögerung eines Abschnitts der Wicklung geringer ist. Auf diese Weise können wir die früher aufgeworfene Frage beantworten. Offensichtlich ist die Verzögerung von A größer.

Dann kommt das Problem wieder: Wie machen Ingenieure gute Arbeit beim PCB-Design, wenn sie beim Design auf unterschiedliche "gleiche Längen" stoßen?

Erstens, Änderung des Konzepts der physikalischen gleichen Länge in isochrone, und unabhängig von gewundener oder gerader Linie, Was erforderlich ist, ist, dass die Übertragungsverzögerung gleich ist. Einige PCB-Design tools can use time to express physical length;

Zweitens sollten die Signalleitungen mit Timing-Beziehung mit demselben Eingang und Ausgang während des PCB-Designs entworfen werden, um die Wicklung zu minimieren;

Drittens, wenn ein bestimmter Abschnitt der Übertragungsleitung wirklich aufgewickelt werden muss, ist die Form der Wicklung größer, der Abstand zwischen der Welle und der Welle ist größer, oder die Wicklung ist länger als die gerade Linie, wie für die Länge der Wicklung, ich weiß nicht, ich frage immer noch das PCB-Design Lassen Sie uns den Ingenieur simulieren