Leiterplatte Blog - Analyse des Rückflusspfades während des Leiterplattendesigns

High-Speed Design ist in den Fokus von mehr und mehr Leiterplatte Designer. Bei der Entwicklung von Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten, Jeder Ingenieur sollte auf seine Signalintegrität achten, und immer den Rückweg ihrer Signalschaltungen berücksichtigen, Denn schlechte Rücklaufwege können leicht zu Signalintegritätsproblemen wie Rauschkopplung führen. Wenn die Strömung einen langen Weg zurücklegen muss, um zurückzukehren, die Induktionsschleife des Signalweges erhöht sich. Da die Induktionsschleifen im System größer sind, je wahrscheinlicher diese Signale Rauschen von anderen Netzen im System absorbieren. Häufige Rücklaufbahnbrüche werden oft durch fehlende Masseverbindungen verursacht, Lücken in der Bodenebene, fehlende Entkopplungskondensatoren, oder das falsche Netz benutzen. Und wenn Ihr PCB-Design komplexer wird, Es wird schwieriger, diese Probleme schnell zu finden. This article will explain in detail how to use the ReturnPath analysis function of IDA (In-DesignAnalysis, design synchronization analysis) in Allegro. PCB-Designer führt anhand von Designbeispielen Rücklaufpfadanalysen während des PCB-Designprozesses durch, um Ingenieuren zu helfen, schnell herauszufinden, ob die Rücklaufwege dieser Hochgeschwindigkeitssignale angemessen sind. , Um die Qualität des Layouts sicherzustellen und den starken Rückruf aufgrund instabiler Signale nach der Massenproduktion zu reduzieren, und Designerfolg erzielen.

Definition des Rückgabepfads

Die Bedeutung der ReturnPath Analyse

Eine detaillierte Erläuterung des ReturnPath Analysebeispiels

Analyse der Ergebnisse der ReturnPath-Analyse

1. Was ist der Rückweg?

Der Betrieb elektrischer Produkte erfordert eine Schaltung mit seinem Signal zu arbeiten, genau wie der Minuspol der Batterie in der Abbildung unten (1) muss mit dem blauen Draht verbunden werden, bevor das Licht eingeschaltet wird. In den frühen Tagen können wir sehen, dass das Telegraphensystem die "Erde" als die Erdungsebene der Signalschleife verwendet, und ein weiterer Erdungskabel kann weggelassen werden, um die teuren Kosten zu reduzieren. Oder wenn eine ähnliche Situation im modernen Leben ist, wenn eine Glühbirne auf einem Auto installiert werden soll, können wir die "Autoschale" als den Boden des Signalkreises betrachten und den Minuspol der Glühbirne direkt mit der Autoschale verbinden, um aufzuleuchten, was viele Tücher retten kann. Das Problem einer Linie, und es ist nicht notwendig, das Rückgabeproblem zu berücksichtigen. Wenn Sie jedoch verschiedene Sensoren oder Prozessoren an das Fahrsystem, CAN (Fahrzeugnetzsystem) oder sogar ADAS (Advanced Driver Assistance System) anschließen möchten, ist es nicht so einfach, die Kabel direkt anzuschließen und wegzulassen. Es ist einfach, Hochfrequenz-/Hochgeschwindigkeitsübertragung einzubeziehen, und es ist notwendig, auf die Integrität seines Rücklaufweges zu achten. Ähnlich wird für PCB-Design, wenn es sich um ein niederfrequentes Signal handelt, sein Rücklaufweg mit der Impedanz zurückkehren, aber wenn die Frequenz steigt, muss der Strom in einer geschlossenen Schleife zur Quelle zurückkehren, so dass der Rücklaufweg der Induktivität stärker berücksichtigt wird. und normalerweise korrespondiert mit dem Rücklaufweg der oberen und unteren Schichten der Verdrahtung, um das Problem der Umkehr des Rücklaufweges zu vermeiden, der durch den Innenschichtschnitt verursacht wird, so dass die Berücksichtigung des Rücklaufweges des Hochgeschwindigkeitssignals wichtiger ist.

2. Was benötigt ReturnPath Analyse?

Wie oben erwähnt, ist es wichtig, die Rücklaufwege von Hochgeschwindigkeitssignalen zu berücksichtigen, da die geringste Unachtsamkeit die Schaltungsfunktionalität stark reduzieren kann. Da die DRC-Inspektion einer Standard-Leiterplatte nur prüft, ob der Mausdraht angeschlossen ist oder nicht und ob der Sicherheitsabstand ausreicht, ist eine Analyse wie ReturnPath generell nicht einfach umzusetzen, und oft wird ein erfahrener Veteran benötigt, um die entsprechenden Diagramme zu öffnen. Die Ebenen folgen den benachbarten Schichten der Hochgeschwindigkeitssignalspuren, um den Rückweg zu gewährleisten und die Layoutqualität zu steuern. Oder machen Sie einige Spezifikationen für das Layout, wie Sie STItchingVia neben den Spuren hinzufügen. Was das Differenzsignal nach der Verwendung der Via betrifft, sollten mehrere STItchingVia daneben platziert werden. Das ist eine andere Geschichte! Es ist sogar notwendig, Nähkondensatoren hinzuzufügen, um die Gräben zu füllen, die nicht überquert werden können, was zu einer Erhöhung der Kosten führt, um den Rückweg zu verbessern. Wenn wir also ein intuitives Hilfsanalysetool haben, wird es den Rückweg entsprechend der geometrischen Struktur des Signals analysieren und das Verhältnis seiner Induktivität RPQF (ReturnPathQualityFactor, Return Path Quality Factor) ohne Modelle berechnen. Wenn der RPQF-Wert näher an 1 liegt, bedeutet dies, dass die Signalverdrahtung näher an der Rücklaufbahn ist, und je höher der Wert, desto gewundener und weiter ist der Rücklaufweg. Darüber hinaus können nach Abschluss der Analyse die RPQF-Werte der relevanten Signale direkt aufgelistet werden, wie in Abbildung 6 unten gezeigt. Dadurch können wir die Schwere jedes Signals schnell identifizieren und unzureichende Teile korrigieren. Hinweis: Die andere Impedanz-Impedanzanalyse und Kopplungsinterferenzanalyse in IDA (In-DesignAnalysis) können gemäß dem Prüfprozess auch ohne Modelle implementiert werden. Die Qualitätskontrolle verschiedener Layouts lässt sich durch die Schnellsiebanalyse schnell realisieren.

3. So führen Sie die ReturnPath-Analyse durch

Jetzt hat Allegro Sigritys Simulationsanalysetechnologie importiert, bringing IDA (In-Design Analysis, design synchronous analysis) into the PCB design process, Unterstützung von PCB-Ingenieuren bei der synchronen Analyse im Design, und die gemeinsame Diskontinuität des Rückweges vorfinden. , Lösung des Problems in Echtzeit, schnell die Qualität des Signalrücklaufweges sicherstellen, Verbesserung der Entwurfseffizienz und Verringerung der Ausfallwahrscheinlichkeit. Ebenso wichtig ist, dass der ReturnPath Check auf der Leiterplatte benötigt auch keine Modelle und kann leicht mit einem einfachen Prozess implementiert werden!