Leiterplattentechnisch - Topologische Struktur der PCB-Spur und ihre anwendbaren Gelegenheiten

Topologische Struktur von PCB trace and its applicable occasions
Another way to solve the transmission line effect is to select the correct wiring path and terminal PCB-Topologie. Die topologische Struktur der Verdrahtung bezieht sich auf die Verdrahtungsfolge und Verdrahtungsstruktur eines Netzwerkkabels. Bei Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Logikgeräten, es sei denn, die Länge des Trace-Zweigs ist sehr kurz gehalten, Signale mit schnellen Kantenänderungen werden durch die Verzweigungsspuren auf der Signalstammspur verzerrt. Unter normalen Umständen, die gemeinsamen Topologien von PCB traces are:
(1) Point-to-point Topologie, Einzeltreiber, Einzelempfänger. Solange eine korrekte Impedanzanpassung am Antriebsende oder am Empfangsende durchgeführt wird, eine bessere Signalintegrität erreicht werden kann.
(2) The daisy chain topology uses the shortest interconnection transmission line to connect all the buffers, aber jeder Puffer kann nur über zwei Übertragungsleitungen mit den anderen beiden Puffern verbunden werden, ausgehend vom Hauptfahrer, und dann über die Übertragungsleitung verbunden Gehen Sie zum Puffer am nächsten am Hauptantrieb, dann den nächsten nicht verbundenen Puffer zum Puffer finden, Verbinden Sie die beiden mit einer Übertragungsleitung, und suchen Sie dann erneut nach dem nächsten nicht verbundenen Puffer basierend auf dem Puffer, der gerade zur Verbindung hinzugefügt wurde, und so weiter, bis alle Pufferverbindungen abgeschlossen sind. Nach Abschluss der Verbindung, ab dem Hauptantrieb, all buffers are connected in a chain
(4) The star topology starts from the main driver. Ein Signaltreiber steuert mehrere Signalempfänger an, und wenn mehrere Signalempfänger gleichzeitig Signale empfangen müssen, Die empfangende Endlast und Verdrahtungslänge jedes Abzweiges sollten so konsistent wie möglich gehalten werden. Klemmwiderstände werden in der Regel an den Zweigen benötigt, und der Widerstand der Klemmwiderstände sollte der charakteristischen Impedanz der Verbindung entsprechen. Auf diese Weise, gute Leistung kann auch bei sehr schneller Kantenrate erzielt werden. Die Sterntopologiestruktur kann das asynchrone Problem des Taktsignals effektiv vermeiden.
(5) The remote cluster shape is very similar to the star shape. Der Unterschied besteht darin, dass der letzte Treiber, der mit der FahrerDaisy Chain verbunden ist, über eine längere Übertragungsleitung mit einem "T"-förmigen Knoten verbunden ist., und dann sind alle Empfänger auch über eine Übertragungsleitung mit diesem "T"-Knoten verbunden, alle Empfänger sind gruppiert. Der Zweig befindet sich in der Nähe des Empfangs. In dieser Topologie, Die Länge des entfernten Zweiges sollte auch so begrenzt sein, dass die Übertragungsverzögerung auf dem Zweig kleiner als die Steig- oder Fallzeit des Signals ist.

(6) Periodic load
The periodic load topology requires that the length of each branch is small enough so that the transmission delay on the branch is less than the rise or fall time of the signal. Die Struktur der Hauptübertragungsleitung und aller Zweigabschnitte kann als neue Übertragungsleitung betrachtet werden. Seine charakteristische Impedanz ist niedriger als die der ursprünglichen Hauptübertragungsleitung, und die Übertragungsrate ist auch niedriger als das Original. Daher, es ist notwendig, Impedanzanpassung durchzuführen. Bekanntmachung.

Welche topologische Form die Netzwerkverbindung annehmen soll, in großem Umfang, wird durch die Anforderungen der Schaltung bestimmt, und dann die Bequemlichkeit des Layouts und der Verkabelung.
(1) Point-to-point topology This topology is the simplest. Es ist einfach zu implementieren auf Layout und Impedanzsteuerung. Ob gewöhnliche Low-Speed-Netze Punkt-zu-Punkt-Topologie annehmen können, hängt vollständig von den Bedürfnissen der Schaltung ab; während für Hochgeschwindigkeits- und UltraHochgeschwindigkeitsverbindungen, Punkt-zu-Punkt-Verbindung ist in vielen Fällen erforderlich, wie die Verbindung von seriellen Hochgeschwindigkeitssignalen, um die Auswirkungen der Impedanzkonstinuität zu minimieren; Genau getimte Taktsignale dürfen auch keine Verzweigungen aufweisen, weil die durch Bifurkationen verursachte Impedanzkonstinuität zusätzlichen Jitter verursacht.
(2) Daisy-chain topology Generally speaking, Daisy-Chain Topologie wird häufig für Bussysteme mit mehreren Lasten verwendet, und ordnungsgemäße Beendigung wird bei der entferntesten Last durchgeführt.
Advantages of daisy chain routing:
It occupies a small wiring space and can be terminated by a single resistance matching; easy to control impedance, einfache Beendigung, kurze Netzverdrahtungslänge, Verkabelung ist bequemer, solange die Differenz in der Empfangssignalzeit jedes Empfängers innerhalb des zulässigen Bereichs liegt Verwenden Sie Daisy Chain Topologie für die Verdrahtung. Für Daisy Chain Verdrahtung, Die Verkabelung beginnt vom Antriebsende und erreicht nacheinander jedes Empfangsende. Wenn ein Reihenwiderstand verwendet wird, um die Signaleigenschaften zu ändern, Die Position des Serienwiderstandes sollte nahe am Antriebsende liegen. Im eigentlichen Design, Wir machen die Astlänge in der Daisy Chain Verdrahtung so kurz wie möglich. The safe length value should be:
In terms of controlling the high-order harmonic interference of the wiring, die Wirkung ist besser.
Disadvantages of daisy chain routing:
The distribution rate is low, and it is not easy to achieve 100% distribution;
Different signal receiving ends, der Signalempfang ist nicht synchronisiert., U" S1 x m% J* e
(3) Star topology. Die Sterntopologie ist auch eine häufig verwendete Multiload-Verdrahtungstopologie. Der Treiber befindet sich in der Mitte des Sterns und ist radial mit mehreren Lasten verbunden. Die Sterntopologie kann die Unsynchronisierung von Signalen auf mehreren Lasten effektiv vermeiden. Das Problem ist, dass die auf der Last empfangenen Signale vollständig synchronisiert werden können. Das Problem mit der Sterntopologie ist, dass jeder Ast separat beendet werden muss. Es gibt viele Geräte und die Last des Fahrers ist groß. Der Fahrer muss über die entsprechende Fahrfähigkeit verfügen, um die Sterntopologie zu nutzen. Wenn die Fahrfähigkeit nicht ausreicht, ein Puffer muss hinzugefügt werden. Um den Stromverbrauch zu reduzieren und den Lastdruck des Fahrers zu entlasten, RC Terminal Terminals kann verwendet werden, aber diese Beendigungsmethode ist komplizierter und kann nur für Taktsignale verwendet werden. Die Sterntopologie wird im Allgemeinen in Taktnetzwerken oder Netzwerken verwendet, die eine hohe Signalsynchronisation erfordern. Der gemeinsame Punkt ist, dass jeder Empfänger benötigt wird, um das Signal vom Fahrer gleichzeitig zu empfangen. Die Verkabelung der Sterntopologie ist schwieriger als die Daisy Chain Topologie. Es nimmt viel Platz in Anspruch. Die tatsächliche Sterntopologie hat abschließende Übertragungsleitungszweige, und es wird Übertragungsleitungszweige zwischen dem Fahrer und dem öffentlichen Knoten geben, die das Signal verschlechtern, Daher erfordert die Fertigstellung der Sterntopologie im Allgemeinen Vor- und Nachsimulation, um die Signalintegrität zu gewährleisten. Die Verkabelung beginnt vom Antriebsende und erreicht jedes Empfangsende parallel, das Problem des asynchronen Taktsignals effektiv vermeiden kann.
(4) The remote cluster topology is actually an improvement of the star topology. Es verschiebt den Zweigknoten am Quellende in der Sterntopologie zum entfernten Ende, das dem Empfänger am nächsten ist, die Synchronisation der empfangenen Signale auf jedem Empfänger erfüllt. Das Problem löst auch das Problem der komplexen Impedanzanpassung und der hohen Treiberlast, weil die entfernte Clustertopologie nur mit dem Terminal am Zweigknoten übereinstimmen muss. Die entfernte Clustertopologie erfordert, dass der Abstand zwischen jedem Empfänger und dem Zweigpunkt so nah wie möglich ist. Die lange Abzweiglinie wird die Qualität des Signals ernsthaft beeinträchtigen. Wenn die Empfängerchips nicht zusammen im Raum platziert werden können, dann kann der entfernte Cluster nicht verwendet werden.å½¢topologie. Ähnlich, Vor- und Nachsimulation sind in der Regel erforderlich, um die Signalintegrität zu gewährleisten.
Kurz gesagt, wenn wir Topologie Design machen, Wir können es flexibel auf Basis der oben genannten klassischen Topologie einsetzen. Es gibt keine feste Formel. Ein großes Prinzip ist die Sicherstellung der Signalqualität. Die Waffe ist, SI-Software für Topologieanalyse und Simulation zu verwenden. In der PCB-Design process, für Schlüsselsignale, Die Signalintegritätsanalyse sollte verwendet werden, um zu bestimmen, welche Topologie verwendet werden soll